膜抵抗

初期脱分極のイオン基礎

活動電位のプラトーは、電流がほとんど流れないときに高い膜抵抗(すなわち、すべてのイオンに対する膜コンダクタンスがかなり低い値に低下する)の時間である。 その結果、再分極または脱分極電流の小さな変化は、活動電位の持続時間およびプロファイルに大きな影響を及ぼす可能性がある。 通常、フェーズ2および3の間、純膜電流は外側にあります。 正味電流を内向きに一時的にシフトさせる要因は、潜在的に再分極を克服して逆転させ、EADsにつながる可能性があります。 このようなシフトは、その時点でNa+またはCa2+によって運ばれる外向き電流の閉塞、またはその時点で主にK+によって運ばれる内向き電流の増強に1

Eadは、第2相(膜電位のプラトーレベルで発生)および第3相(再分極の第3相中に発生)に分類されている。 3-4). 第2相および第3相EADsのイオン機構およびそれらが誘発する活動電位のアップストロークは異なる可能性がある。1段階2の脱分極された膜の電圧で、Na+チャネルは不活性化されます;それ故に、ICaLおよびNa+-Ca2+交換体の流れはeadsに責任がある可能性がある主要な流 L型Ca2+チャネルの電圧定常状態の活性化と不活性化は、-40から+10mV(-15mVの近くの半分の活性化電位と)と-35mVの近くの半分の不活性化電位を超える活性化 しかし、0mVまでの正の電圧に対する不活性化の軽減は、定常状態の不活性化のためのU字型の電圧曲線をもたらす。 定常状態の電圧依存の不活性化と活性化の関係の重複は、活動電位プラトー付近の”窓”電流を定義し、その中で閉じた状態と開いた状態からの遷移が起こ 活動電位が窓領域に再分極するにつれて、ICaLは増加し、潜在的に再分極を逆転させるのに十分であり得るため、EADの上昇を生成する(図10)。ICaLが増加すると、 3-7).23

心臓Na+-Ca2+交換体は、三つのNa+イオンを一つのCa2+イオンに交換し、方向は膜の両側のNa+およびCa2+濃度および膜貫通電位差に依存する。 前方モードで作動するとき、この交換体はそれにより再分極に抵抗する純Na+の流入を、発生させる。 窓ICaLの増加は更にNa+-Ca2+交換体を高め、従って多分EADの形成を促進し、EAD誘発された活動電位の確率を高める。23

再分極の後期に発生するEADsは、正常な安静電位を有する心房、心室、またはプルキンエ細胞において、-60mVよりも負の膜電位で発生する。 通常、正味の外側の膜電流は、活動電位の第3相再分極の間に膜電位を負の方向に徐々にシフトさせる。 より少ないデータにもかかわらず、Na+-Ca2+交換器およびおそらくINaを流れる電流が第3相EADsの活性化に関与する可能性があることが示唆されている。 それにもかかわらず、この概念は、第2相EADsが電気的相互作用を介して第3相EADsを誘導する責任があると思われることを示唆する研究によって疑問視され、不均一な再分極に関連する大きな電圧勾配が第3相EADsに不可欠であることが示唆された。23,24

フェーズ2とフェーズ3のEADsによって誘発される活動電位の上昇も異なる。1段階2EAD誘発された活動電位のupstrokesはCa2+の流れによって専ら仲介される。 これらの誘発された活動電位が伝播しない場合でも、EADsは他の領域(例えば、左心室心外膜、心内膜)よりもいくつかの領域(例えば、プルキンエ線維、中左心室心筋、右心室流出路心外膜)でより容易に発生するため、活動電位(再突入のための重要な基質)の再分極の時間経過の不均一性を実質的に誇張することができる。 フェーズ3EADsによってトリガされる活動電位は、より多くの負の膜電圧から生じる。 したがって、アップストロークはNa+およびCa2+電流によって引き起こされる可能性があり、伝播する可能性が高くなります。

特定の条件下では、EADが十分に大きい場合、膜電位の減少は正味の内向き(脱分極)電流の増加をもたらし、第二の上昇または活動電位が最初の再分極 誘発された活動電位はまた、他の活動電位に続くことができ、すべてがプラトーの特徴的な膜電位の低いレベルで、または後のフェーズ3の膜電位の高レベ 3-8). 持続的なリズミカルな活動は、可変数のインパルスのために継続することができ、開始活動電位の再分極が膜電位を高レベルに戻すと終了する。 再分極が起こると、その速度は膜電位のレベルに依存するため、誘発されたリズムの速度が遅くなる。 時には、高レベルの膜電位への再分極が起こらないことがあり、膜電位は、プラトーレベルまたはプラトーレベルと休止電位との間の中間のレベルに残 持続的なリズミカルな活動は、膜電位の低下したレベルで継続することができ、異常な自動性の特性を前提としています。 しかし、自動リズムとは対照的に、開始活動電位がなければ、誘発活動電位は存在しない可能性がある。

誘発活動電位が伝播する能力は、誘発活動電位が発生する膜電位のレベルに関連している。 膜電位がより負であるほど、より多くのNa+チャネルが活性化のために利用可能であり、フェーズ0中の細胞へのNa+の流入が大きく、伝導速度が高い。 プラトーのより正の膜電位(フェーズ2)およびフェーズ3の早期では、ほとんどのNa+チャネルはまだ不活性化され、トリガされた活動電位は、最も可能性の高い したがって、これらの誘発された活動電位は遅いアップストロークを有し、伝播することができない。 再分極の増加した分散は、第2相EADsが伝播する心室応答を誘発する能力を容易にする。24

EADsの発達の根底にある基本的な条件は活動電位の延長であり、これはQT延長によって表面ECG上に現れる。 低カリウム血症、低マグネシウム血症、徐脈、および薬物は、常に活動電位持続時間を延長するという文脈で、EADsの形成の素因となる可能性があり、薬物が最も一般的な原因である。 クラスIAおよびIII抗不整脈剤は、活動電位持続時間およびQT間隔を延長し、治療的であるが頻繁に不整脈を引き起こすことを意図した効果を有する。 あるフェノチアジン、あるnonsedating抗ヒスタミン薬およびある抗生物質のようなNoncardiac薬剤はまた活動電位の持続期間を延長し、特に準のhypokalemia、徐脈、または両方があるときEAD仲介された誘発された不整脈にし向けることができます。 細胞外K+濃度の低下は、逆説的に心室筋細胞中のいくつかの膜IK(特にIkr)を減少させる。 この所見は,低カリウム血症が活動電位延長およびEadsを引き起こす理由を説明した。 EADを介した誘発活性は、先天性および後天性のQT延長症候群の患者に見られる特徴的な多型VT、torsades de pointesの開始の根底にある可能性が高い(第31章参照)。 これらの患者における心室性不整脈の起源はまだ不明であるが、再分極の著しい経壁分散は、再突入の開発のための脆弱なウィンドウを作成する これらの領域から生じるEADsは、頻脈を開始または永続させる早期複合体の根底にあり得る。1心臓肥大および失敗のような構造心臓病はまた心室の再分極—いわゆる電気改造-を遅らせ、再分極の異常に関連している不整脈にし向けることがで 肥大および障害における再分極の異常は、しばしば、付随する薬物療法または電解質障害によって拡大される。

EADsは、ATP依存性K+チャネル(IKATP)オープナー(ピナシジル、クロマカリム、リマカリム、ニコランジル)、マグネシウム、α-アドレナリン作動性遮断、テトロドトキシン、ニトレンジピン、活動電位を短縮する抗不整脈薬(リドカイン、メキシレチンなど)によって反対されている。 Α-アドレナリン作動性刺激はEADsを悪化させる可能性がある。

従来、DADsとは異なり、EADsは細胞内Ca2+の上昇に依存せず、代わりに活動電位の延長と脱分極電流の再活性化がその生産の基本であると考えられていた。 より最近の実験的証拠は、細胞内Ca2+ローディングとEADsの間の以前に評価されていない相互関係を示唆した。 活動電位が延長されると、サイトゾルCa2+レベルが増加する可能性があります。 この状況は、順番に、ICaLを強化するために表示されます(おそらくca2+-カルモジュリンキナーゼ活性化を介して),このようにさらに活動電位の持続時間を延 活動電位延長による細胞内Ca2+負荷はまた、DADsの可能性を高めることができる。 細胞内Ca2+、DADs、およびEADs間の相互関係は、特に活動電位延長薬への暴露に、不整脈を発症するCa2+負荷された心臓(例えば、虚血またはうっ血性心不全)の感受性のための一つの説明であり得る。