血液看似简单的液体，但其化学成分却很复杂。例如，当血液中积累过多的钾时，患者可能会出现致命的心律不齐。VTC弗吉尼亚理工大学弗拉林生物医学研究所的心血管科学家正在研究原因。

在Pflügers Archiv European Journal of Physiology 上发表的一项新研究中，由该研究所副教授 Steven Poelzing 领导的研究小组描述了钾、钙和钠水平的细微变化如何调节心跳。

Poelzing说，该结果可以帮助研究人员和医生了解心脏心律失常的细微差别，以及一组影响钠通道功能的遗传性疾病，例如Br​​ugada综合征。

科学家们升高了豚鼠的血钾，造成了一种称为高钾血症的情况，这会导致心脏的一些关键电导管、钠通道关闭。接下来，他们增加了钙水平，并观察到心肌细胞挤得更近。这种微小的运动——仅跨越纳米级——有助于保持心脏的电传导。

我们知道心脏对血液电解质水平的变化非常敏感，但直到最近我们才对心脏的分子结构如何重塑以及这些肌肉细胞如何适应没有很好的了解。”

心肌细胞主要通过称为间隙连接和钠通道的蛋白质桥网络传递电信号。这些途径使营养物质和带正电的矿物质在细胞之间流动。然而，当血液中带正电的钾离子过多时，细胞会受到过度刺激并暂时阻断信号通道。

“当钠通道陷入半封闭状态时，这可能很危险。细胞没有死亡，但它不像以前那样具有电活性。这会导致危险的心律失常和心脏猝死，”Poelzing 说。

当心脏的核心电通路不稳定时，心肌细胞会靠得更近，从而使它们能够感知相邻细胞产生的微妙电场。这种细胞间信号传导的第二种形式被称为 ephaptic 耦合。

“Ephaptic 耦合似乎解决了钠通道功能丧失的影响，在这种情况下是由高钾引起的，并有助于保持电流正确流过心肌，”Poelzing 说。

在为期八年的研究过程中，Poelzing 的团队测试了不同浓度的钠和钙来治疗与高钾相关的电缺陷，以观察心脏的反应。他们发现，钠和钙水平的增加会大大缩短细胞之间的距离，从而显着改善心脏传导。

在诊所中，患有高钾血症的人类患者如果出现异常的心律，将被静脉注射葡萄糖酸钙。Poelzing 的发现有助于解释为什么在这些特定临床条件下提高钙水平是有益的。

“让我感到惊讶的是，电解质值的如此微小的变化会产生如此巨大的影响，”该研究的第一作者、弗拉林生物医学研究所助理教授斯科特约翰斯通实验室的博士后研究员瑞安金说。“我们在这项研究中使用的钠、钙和钾的范围并没有在临床环境中发现的夸张的极端离子条件。它们都在可能出现在代谢血液面板中的范围内。”

免责声明： 本文由用户上传，如有侵权请联系删除！

标签： 心律失常