犬假肌腱中的浦肯野纤维:新的解剖和电生理发现

摘要

介绍．Purkinje系统和假肌腱（FTS）与心间心律失常有关，但Purkinje纤维和FTS之间的关联尚不清楚。本研究调查了Purkinje纤维和FTS之间解剖学和电生理学特性的关联。方法和结果．我们优化了卢格尔碘溶液染色浦肯野纤维的方法来研究其解剖结构，并开创了一种新的电生理标测方法，即直接视觉标测法(direct visual mapping, DVM)来研究浦肯野纤维的电生理特性。通过在12只狗身上使用上述的创新技术，我们发现了以下情况。(1)在瓣环下0.5 cm ~ 1.0 cm，二尖瓣小叶、腱索及乳头肌上1/3附近均未见浦肯野纤维。(2)浦肯野纤维存在于所有的傅氏纤维中，包括较小的、微小的傅氏纤维。(3) FTs中浦肯野纤维从近端延伸至远端，其电生理特征与心内膜纤维相似，包括顺行、逆行和衰减的传导和自动性。结论．浦肯野纤维常见于FTs。FTs中浦肯野纤维的电生理特征与心内膜上的纤维相似。FTs可能具有室性心律失常的解剖学和电生理学基础。

1.介绍

浦肯野神经网络是心脏内的一种专门的传导系统，负责心室的电传导，它还参与了某些室性快速心律失常(称为浦肯野相关心律失常)的机制，包括单形性室性心动过速(VT)、多形性室性心动过速(VT)、及心室纤颤(VF) [1- - - - - -3.］.摘要假腱是一种常见的脑室解剖变异。它是指除乳头肌和二尖瓣或三尖瓣正常连接外，存在于心室的一种纤维肌瘤或纤维肌结构。许多临床研究表明，FTs与室性心律失常密切相关[4- - - - - -7］.特发性左室心动过速(ILVT)是一种常见的起源于左心室的折返性室性心律失常。有报道称其解剖底物与FT [8，9］.FTS也与心室过早搏动的发生有关[10，11］.FTs是否具有室性心律失常的解剖学和电生理基础?在之前的一些研究中，在FTs中发现浦肯野细胞[6，12］.然而，浦肯野纤维在FTs中的存在是一种巧合还是一种普遍现象?这些浦肯野纤维是否具有导电特性，以及这些浦肯野纤维在室性心律失常中发挥什么作用还没有得到很好的研究。

2.材料和方法

2．1．心脏隔离和准备

本研究的所有动物实验规程均由北方战区总医院动物护理和使用委员会(IACUC)批准。动物实验的所有程序完全符合《世界医学协会赫尔辛基宣言》和欧洲(2010/63/EU)关于护理和使用实验动物的指导方针关于动物研究的建议。

12只杂种犬(21.5±2.5 kg)。用咪达唑仑(0.5 mg/kg IM)麻醉后，股静脉注射空气(100 ~ 150 ml)处死。心脏是在死亡后立即通过内侧胸骨切开术获得的。根据不同的实验目的，尽快制备并加工心脏。用Lugol溶液对6例心脏内膜进行染色，观察浦肯野纤维的解剖结构。另外6颗心脏用视觉测图法观察浦肯野系统的电生理特征。Lugol溶液染色及目视标测心脏制备方法如下。首先沿左自由壁心室从二尖瓣环至心尖切开离体心脏，切取主动脉环，充分显露左心室前后乳头肌。然后将心内膜相对变平，用棉签清除心内膜上残留的血。

2．2.浓碘溶液染色

Lugol的溶液是提前(不到一周的时间)溶解制备的我₂(4%, ）和KI(4%, ）在去离子水的温和条件下，并有遮光保护。将Lugol溶液均匀喷洒在准备好的心脏心内膜上，浸泡0.5-2分钟，染色浦肯野纤维。如果颜色褪色或消失，则重复染色过程。利用立体显微镜(解剖透镜)揭示小的或复杂的解剖结构。

2．3.组织学染色

心脏用10%福尔马林固定，石蜡包埋，切片5μ片。组织切片进行苏木精-伊红(HE)染色、Masson染色、周期性酸希夫(PAS)染色和连接蛋白40免疫组化染色。

２.４.直接视觉测图法

准备好的心脏浸泡在温暖的(37°C)乳酸林格氏溶液中。2个20电极高密度导管(1mm电极;1 mm间距)，在直视下紧密放置于感兴趣区域，如浦肯野纤维分支、前或后乳头肌和FTs。然后，在体外进行电生理研究和测图，包括程序刺激、激活测图和步速测图。如果持续心律失常(如室速或室颤)不能终止，或需要停止自动电活动，则将心脏浸入冷(<10°C)乳酸林格氏溶液中5秒钟。这种心内膜测图方法称为直接视觉测图(DVM)方法。

3.结果

３．１．浦肯野纤维的解剖特征

左His-Purkinje系统起源于非冠状静脉窦与右冠状静脉窦交界的下方。它产生了左右束分支。除非冠状窦与右冠状窦之间的左His束外，瓣环下方0.5 cm - 1.0 cm未见浦肯野纤维支，包括主动脉瓣和二尖瓣。二尖瓣瓣叶和腱索上均无浦肯野纤维分支。左前支或后支的主要分支伸展至FTs，并与乳头肌侧壁相连。然而，在乳头肌的上1/3附近没有发现浦肯野纤维分支(图)1)．

(一)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

３.２．FTs的解剖学特征

所有12只犬的心内膜均可见FTs，且长度不同。19例FTs长于1 cm(平均2.4±1.03 cm;12只狗每只1 - 3个FTs)。此外，在0.5 - 1cm范围内有66只更小的FTs(12只狗每只2 - 8只FTs)，微小的FTs(小于0.5 cm)在每只狗中更普遍。在19个较长的FTs中，5个连接前乳头肌，12个连接后乳头肌，其余2个不连接任何乳头肌。所有的FTs都含有浦肯野纤维，包括更小和微小的FTs。FTs中包含的浦肯野纤维从近端延伸至远端，并将心内膜浦肯野纤维连接到乳头肌或邻近的心内膜浦肯野纤维(图)2)．有趣的是，在较大的FTs中存在典型的工作心肌和血管滋养管(图)3.)．相反，连接乳头肌和二尖瓣小叶的腱索(真肌腱)中没有浦肯野纤维或心肌(图)2)．

(一)

(b)

(c)

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(g)

(h)

图2

浦肯野纤维在腱索(真肌腱)和游离肌上的分布特征。(a)犬心内膜Lugol液体染色:浦肯野纤维染色较深。(b, c, d)连接二尖瓣的腱索中不含浦肯野纤维。(b) (a)的三角区域扩大。(c)腱索Masson染色(×100)。(d)腱索连接蛋白40免疫组化染色(×100)。(e, f, g, h)所有FTs均含有浦肯野纤维。(e) (a) (×5)放大的恒星区域。(f) (e) (g) FTs Masson染色(×100)的扩大矩形区域。(h) FTs连接蛋白40免疫组化染色(×100)。

(一)

(b)

(c)

(d)

３．３．浦肯野纤维在FTs上的电生理特性

通过使用DVM方法，通过旋转左心室或记录自动电活动，记录紫癜纤维的电气活性记录在收获的心脏的心室内心内膜上。收获的心脏的电激活可以在38 min〜80分钟内记录（56.5±15.1分钟）。

ft上浦肯野纤维的电生理特征与心内膜纤维相似，包括双向传导和自动性(图)4)．在FTs上也发现浦肯野纤维传导减弱(图)4)，特别是在轻微牵拉造成机械性损伤时。在FTs重叠区域记录多行浦肯野电位(图)5)．

图4

使用DVM方法电生理映射内膜。（a）将两个20电极映射导管定位在LV隔膜内部内容中以至于顶点。将一个映射导管（P1-P20）卡在其中一个FTS上，另一个（P21-P40）放置在相邻的浦本网。起搏点位于FT（红星）的近端。（b）Lugol在狗的内心颗粒中的液体染色：Purkinje纤维被染色更暗。（c）在从近端FTS起搏时，在400ms的循环长度，FT中包含的浦尼氏纤维的导通方向是从近端到远端的，并且Purkinje纤维在顶端内膜上的导电方向来自远端的远端。在停止起搏后，观察到FTS（四到八个节拍）的Purkinje纤维自动化。（d）在循环长度为250ms的循环长度时，发生紫癜纤维的衰减传导，并且Purkinje纤维的激活序列与400毫秒起搏（c）的激活序列相同。

(一)

(b)

4.讨论

4．1.主要发现

浦肯野纤维广泛分布于FTs中，将心内膜浦肯野纤维与乳头肌或邻近心内膜浦肯野纤维连接。FT所含浦肯野纤维的电生理特性与心内膜浦肯野纤维相似。

4．2．左室心内膜浦肯野氏系统的解剖分布

浦肯野纤维在心内膜中的分布具有一定的特点。本研究中，虽然浦肯野纤维广泛分布于心内膜，但二尖瓣下及乳头肌上1/3处未见浦肯野纤维分支。主动脉瓣下的左心室流出道除非冠状窦和右冠状窦之间的左His束外没有浦肯野纤维分支(图)1)．这些特征对分析室性心律失常的机制具有重要意义。例如，在绘制起源于RCC区域的室性早搏(PVCs)时，通常在RCC附近的室性早搏QRS波前记录高频电位。电位不应视为浦肯野纤维电位[13，14］.

4．3．FTs的解剖和电生理特征

FTs是单发或多发，薄的纤维状或纤维肌结构，横贯左心室腔，与瓣膜尖无连接。FTs在犬心内膜中很常见。有报道称，FTs含有纤维组织、心肌纤维、浦肯野纤维和血管。在研究的标本中未观察到浦肯野细胞[7，15］.

我们发现浦肯野纤维在FTs中普遍存在，包括更小和微小的FTs。FTs中的浦肯野纤维从近端延伸至远端(图)2)．FTs中浦肯野纤维的电生理特征与心内膜纤维相似，包括双向传导、递减传导和自动性(图)4和5)．不同的FT成分也不一样，有的含有胶原纤维和浦肯野纤维，有的还含有心肌纤维和营养血管(图)3.)．

我们推测FTs与浦肯野纤维系统的相关性可能为FTs参与室性心律失常提供解剖学和电生理基础。当浦肯野纤维系统(包括FTs)受到机械牵拉、缺血、缺氧等因素的影响时，其电生理特性可能发生相应的变化，导致室性心律失常。

4.4。的临床意义

据报道，接受超声心动图检查的患者中FTs的患病率差异很大，儿童为0.8% - 61%，成人为0.3 - 71% [4- - - - - -7］.有研究报道，FTs可能在室性心律失常中发挥重要作用，如特发性束状室速或结构性心脏病的室速，特别是在一些缺血性心脏病患者中[1，7，10，11，15- - - - - -17］.Suwa等报道FTs手术切除后ILVT不再诱导[18］.然而，与室性心律失常相关的FTs的解剖和电生理特征尚未得到很好的阐明。

由于浦肯野纤维与FTs之间的相关性，FTs可能参与多种室性心律失常。例如，左后束性室性心动过速(LPF-VT)的潜在机制已被证明是涉及左室传导系统的再入[1，19- - - - - -21］.然而，确切的重入电路，特别是慢导区的基片，仍然有些不清楚。在极少数LPF- vt病例中，连接LPF的隔膜部分和乳头肌的FT被确定为折返回路的一部分[10，11］.然而，在大多数LPF-VT病例中，相当多的FTs检测不到。在目前的研究中，微小的FTs被发现连接邻近的浦肯野网在心内膜。我们推测微小的FT可能在LPF-VT重入电路中起重要作用。FT和邻近浦肯野网络之间的急转或各向异性传导可能是慢导区的基底(图)6)．

(一)

(b)

(c)

(d)

(e)

图6

我们关于特发性左室束性心动过速可能折返回路假说的原理图。(a)浦肯野网在窦性节律时的解剖结构和传导模式。在窦性节律期间，His-Purkinje系统的主要分支(顶端层次)表现出顺行激活序列(P2，红线和箭头)，然后逆行激活基础层次(P1，蓝线和箭头)的浦肯野网络。绿线和箭头表示浦肯野网络在同一基础等级或不同等级之间的微小FT。(b)在VT时，折回电路在浦肯野纤维网络周围，浦肯野纤维网络可能被微小的FT连接为慢导区(红线和箭头)。值得注意的是，左后肌(P2)是环路的旁观者。(c)在罕见的室速中，慢传导区来自连接浦肯野神经网络和乳头肌的较长的FT(红线和箭头)。(d) (b) (e) (c)左后肌束(LPF)可能为特发性左束室速的解剖学基础;LAF:左前肌束;LLPF:低层次或基底层浦肯野纤维; PM, papillary muscle.

4．5.限制

本研究有几个局限性。首先，这是一个体外动物研究，电生理特性可能与体内或Langendorff灌注心脏模型有一定的不同。其次，对浦肯野纤维电生理特征的视觉定位时间有限。第三，小而微小的FTs的特征及其对维拉帕米或儿茶酚胺的反应在本研究中尚未得到很好的阐明。对更小、更微小的FTs的组织学和电生理特性还需进一步研究。

5.结论

浦肯野纤维广泛分布于犬FTs中，包括较小和微小的FTs。FTs中包含的浦肯野纤维从近端延伸至远端，在解剖学和电生理上连接心内膜浦肯野纤维系统，可能是室性心律失常的重要底物。

数据可用性

用于支持本研究结果的统计和图像数据包括在文章中。

利益冲突

作者声明本文的发表不存在利益冲突。

致谢

感谢Wang Hongyue博士在组织学染色方面的技术支持，感谢Shehata博士在语言方面的审查。国家重点研发计划项目(no . 2016YFC0900900, no . 2017YFC1307800, no . 2016YFC1301300)资助。

参考

A. Nogami， "浦肯野相关心律失常第一部分:单形性室性心动过速"起搏与临床电生理学第34卷第3期5, pp. 624-650, 2011。视图:出版商的网站|谷歌学者
陈文华，叶俊华，李丽芳。Hsu和R. Liew，“心室颤动触发和电风暴的导管消融”，Europace第14卷第2期12, pp. 1687-1695, 2012。视图:出版商的网站|谷歌学者
R. E. Ideker, W. Kong, S. Pogwizd，《浦肯野纤维与心律失常》起搏与临床电生理学，第32卷，第2期3，第283-285页，2009。视图:出版商的网站|谷歌学者
L. A. Pierard, L. Henrard，和J. F. Noel，“通过二维超声心动图检测左心室假腱”，Acta Cardiologica，第40卷，第5期。2，页229-235,1985。视图:谷歌学者
M. Cocchieri和G. Bardelli，“False Chordae Tendineae，”Minerva Cardioangiologica，第40卷，第5期。10，第353-358页，1992。视图:谷歌学者
A. Martinez-Palomo, D. Benitez和J. Alanis，《哺乳动物心肌细胞膜中镧的选择性沉积》，《细胞生物学杂志》，第58卷，第2期1，第1 - 10页，1973年。视图:出版商的网站|谷歌学者
L. M. Gerlis, H. M. Wright, N. Wilson, F. Erzengin, D. F. Dickinson，“左心室束是一种正常的解剖特征，”心号，第52卷。6，第641-647页，1984。视图:出版商的网站|谷歌学者
M. Maruyama, T. Tadera, S. Miyamoto, T. Ino，“维拉帕米敏感特发性左室心动过速重入回路的证明:宏观重入作为潜在机制的直接证据，”心血管电生理学杂志，第12卷，第2期8，页968-972,2001。视图:出版商的网站|谷歌学者
H. Taniguchi, Y. Kobayashi, M. Maruyama等，“异拉帕米敏感性特发性左室心动过速患者舒张期和收缩期前浦肯野电位融合形态的电生理和解剖学背景”，杂志的心律失常第31卷第1期5, pp. 261-267, 2015。视图:出版商的网站|谷歌学者
M. Suwa, Y. Hirota, K. Kaku等人，“明显健康的受试者中左心室假肌腱和室性早熟并存的患病率:一般人群中的前瞻性研究，”美国心脏病学学院学报，第12卷，第2期4，页910-914,1988。视图:出版商的网站|谷歌学者
Y.-B。杨,x。李,T.-T。郭等人，“导管消融与假肌腱相关的室性早搏:1例报告”，世界临床病例杂志，第8卷，第2期2，页325-330,2020。视图:出版商的网站|谷歌学者
M. Kervancioğlu, D. Ozbağ， P. Kervancioğlu等，“人类和动物心脏左心室假肌腱的超声心动图和形态学检查”，临床解剖学，第16卷，第5期。5，页389-395,2003。视图:出版商的网站|谷歌学者
L. De Vries, A. Hendriks, and T. zili- torok，“终端通道”及其在心律失常发生中的作用”，心血管发育与疾病杂志，第3卷，第2期。2、2016。视图:出版商的网站|谷歌学者
H. Kurosawa和A. E. Becker，“传导轴的终端束”，国际心脏病学杂志，第7卷，第5期1，第13-18页，1985。视图:出版商的网站|谷歌学者
S. Philip, K. M. Cherian, M.- h。吴,H.-C。左心室假肌腱:超声心动图、形态学和组织病理学研究及文献综述儿科和新生儿学号，第52卷。5，pp。279-286，2011。视图:出版商的网站|谷歌学者
Q.王，M. Madhavan，M.Viqar-Syed，以及S. J. Asirvatham，“左心室假肌腱产生的狭窄复杂心动过速的成功消融：绘图和优化能量交付”心脏的节奏，第11卷，第5期。2, pp. 321-324, 2014。视图:出版商的网站|谷歌学者
V. A. Kuznetsov, N. I. Kuznetsova, O. L. Loginov, S. A. Osokin, S. V. Shalaev, and T. P. Gizatulina，“急性心肌梗死中室性心律失常与左室假腱的关系”，葡萄牙语心脏学杂志：葡萄牙语学会官方杂志，第11卷，第5期。12，页1125 - 1131,1992。视图:谷歌学者
M. Suwa, Y. Yoneda, H. Nagao等，“可能与左室假肌腱有关的特发性阵发性室性心动过速的手术矫正”，美国心脏病学杂志号，第64卷。18，第1217-1220页，1989。视图:出版商的网站|谷歌学者
刘强，M. Shehata, R. Jiang等，“从左后肌束开始的室性心动过速的大折返环路:标测和消融的新意义”，循环:心律失常和电生理学，第9卷，第5期。9、Article ID e004272, 2016。视图:出版商的网站|谷歌学者
欧阳，R. Cappato, S. Ernst等，“特发性左室心动过速的电解剖底物”，循环第105卷第1期4，页462 - 469,2002。视图:出版商的网站|谷歌学者
A. Nogami，S. Naito，H. Tada等，“舒张声和预先静音紫癜潜力的示范”宏观传播症左心室心动过缓的宏观入门电路中的关键势力“美国心脏病学学院学报第36卷第2期3，页811-823,2000。视图:出版商的网站|谷歌学者

心脏病学研究与实践

摘要

1.介绍

2.材料和方法

2．1．心脏隔离和准备

2．2.浓碘溶液染色

2．3.组织学染色

２.４.直接视觉测图法

3.结果

３．１．浦肯野纤维的解剖特征

３.２．FTs的解剖学特征

３．３．浦肯野纤维在FTs上的电生理特性

4.讨论

4．1.主要发现

4．2．左室心内膜浦肯野氏系统的解剖分布

4．3．FTs的解剖和电生理特征

4.4。的临床意义

4．5.限制

5.结论

数据可用性

利益冲突

致谢

参考

版权

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