Начало >> Статьи >> Литература >> Аритмии сердца (5)

Пейсмекерная активность - Аритмии сердца (5)

Оглавление
Аритмии сердца (5)
Электрофизиологические механизмы ишемических нарушений ритма желудочков
Первая фаза желудочковой аритмии
Реперфузионные нарушения ритма
Вторая фаза желудочковой аритмии
Третья фаза желудочковой аритмии
Преждевременное возбуждение желудочков
Пейсмекерная активность
Осцилляторная деполяризация мембранного потенциала
Циркуляторное возбуждение
Электрокардиографические проявления
Экстрасистолический ритм
Полиморфные ПВЖ
Клиническое значение поздних потенциалов
Желудочковая аритмия вследствие физической нагрузки
Желудочковая тахикардия при физической нагрузке
Желудочковая тахикардия и фибрилляция
Электрокардиографические признаки
Этиологические факторы
Синдром удлинённого интервала Q—Т
Приобретенные синдромы
Электрофизиологические исследования при желудочковой тахикардии
Поздние потенциалы
Определение поздних желудочковых потенциалов
Частота поздних потенциалов у больных с желудочковой тахикардией и без нее
Корреляции
Влияние антиаритмических способов
Прогностическое значение поздних потенциалов
Оценка состояния больных после инфаркта миокарда

Нормальная автоматическая активность

 

Автоматическая активность является следствием постепенного роста мембранного потенциала во время диастолы до порогового уровня, когда происходит генерирование потенциала действия. Как полагают, диастолическая деполяризация связана с выходящим пейсмекерным током, переносимым ионами калия, который постепенно уменьшается, позволяя фоновому входящему току Na+ деполяризовать клеточную мембрану [19, 20]. Согласно предложенному недавно альтернативному механизму, входящий пейсме

волокна Пуркинье

Рис. 7.1. Автоматическая активность волокон Пуркинье у собаки. А — нормальный автоматизм при максимальном диастолическом потенциале —85 мВ. Отмечаются медленная диастолическая деполяризация и низкая частота спонтанных возбуждений (9—12/мин). Б — аномальный автоматизм вследствие снижения потенциала покоя с —78 до —56 мВ при пропускании длительно сохраняющегося импульса тока через электрод-присоску. Первые 6 потенциалов действия вызваны электрической стимуляцией. При деполяризации волокна возникает 6 спонтанных потенциалов действия. При возвращении мембранного потенциала к более отрицательной величине аномальная автоматическая активность прекращается.

керный ток ионов натрия (If) со временем возрастает, тогда как выходящий ток K+ остается неизменным [21, 22]. Автоматизм является нормальным свойством синусового узла, некоторых предсердных волокон, АВ-соединения и волокон системы Гис — Пуркинье. Скорость естественного автоматизма в системе Гис — Пуркинье довольно мала (рис. 7.1, А) и характерно снижается в направлении от проксимальной части системы к дистальной сети волокон Пуркинье. Нормальный автоматизм системы Гис — Пуркинье надо иметь в виду при некоторых медленных желудочковых ритмах ускользания. Однако трудно себе представить, что нормальная автоматическая активность в системе Гис — Пуркинье была бы способна привести к преждевременному возбуждению желудочков. Особенно если учесть, что нормальный автоматизм системы Гис — Пуркинье постоянно слишком угнетен гораздо более высокой автоматической активностью наджелудочковых структур [23]. Возможно, однако, что локальное высвобождение норадреналина из симпатических нервных окончаний повышает частоту нормальной автоматической активности в системе Гис— Пуркинье [24], что позволяет эктопическому водителю ритма достигнуть порога прежде, чем произойдет активация наджелудочковым импульсом. Не исключено также, что блок выхода сможет защитить медленный (нормальный) автоматический фокус в системе Гис — Пуркинье от преждевременной разрядки наджелудочкового пейсмекера, обеспечив тем самым появление парасистолического ритма [25]. В этом случае эктопическая разрядка захватит желудочки, если она произойдет за пределами эффективного рефрактерного периода.

Аномальная автоматическая активность

 

Спонтанное генерирование импульсов возможно в тех волокнах, где максимальный диастолический потенциал снижен в результате какого-либо воздействия. Аномальный автоматизм при низком уровне диастолического потенциала был продемонстрирован как в волокнах Пуркинье, так и в рабочем миокарде [26—28]. Подобная активность наиболее часто наблюдается в 'волокнах Пуркинье, в которых уровень максимального диастолического потенциала искусственно снижают до —60 или —50 мВ, а не до —90 или —95 мВ (см. рис. 7.1, Б). Вероятной причиной автоматизма при уровне мембранного потенциала около —50 мВ является деактивация К+-тока, обозначаемого Ixi [29]. Из-за низкого уровня мембранного потенциала нарастание потенциала действия при аномальном автоматизме определяется медленным входящим током [16]. Сниженный диастолический потенциал, при котором возникает аномальный автоматизм, может обусловить возникновение блока входа в автоматический фокус и, следовательно, развитие парасистолического ритма [30]. В отличие от нормального автоматизма аномальный автоматизм может не угнетаться при усиленной стимуляции [31]. Поэтому аномальный автоматический ритм более легко захватывает желудочки при кратковременном замедлении наджелудочкового ритма.
Аномальный автоматизм бывает трудно отличить от триггерной активности, вызванной ранней постдеполяризацией, а также от триггерной активности, возникающей вследствие задержанной постдеполяризации в частично деполяризованных волокнах. В ранних исследованиях эндокардиальных препаратов после 24-часовой ишемии ритмическая активность при сниженном уровне диастолического потенциала рассматривается как результат аномального автоматизма [15, 32, 33]. Однако после тщательного анализа возникновения и прекращения таких ритмов оказалось, что большинство из них является следствием триггерной активности, вызванной задержанной постдеполяризацией в частично деполяризованных ишемических волокнах Пуркинье [34].

Триггерная активность

Триггерная активность является пейсмекерной активностью, вызванной постдеполяризацией. Постдеполяризация — это вторая, подпороговая деполяризация, развивающаяся либо во время реполяризации (ранняя постдеполяризация), либо после ее завершения (задержанная постдеполяризация) [35].
Ранняя постдеполяризация. Она возникает в том случае, когда волокно не реполяризуется полностью после нарастания потен

Рис. 7.2. Триггерная активность вследствие ранней постдеполяризации в волокне Пуркинье у собаки под действием антоплеврина-А в концентрации 100 мкг/л.
Препарат увеличивает длительность потенциала действия и вызывает нарастание потенциала при ранней постдеполяризации. После продолжительного диастолического периода (на фрагменте А) длительность потенциала действия существенно увеличивается и наблюдается всплеск ритмической активности при низком уровне мембранного потенциала. Потенциалы действия, вызванные ранней постдеполяризацией, обусловливают возникновение сложного ритма по типу бигеминии и тригеминии (фрагмент Б). На фрагменте В препарат стимулировался с короткими межимпульсными интервалами, что привело к сокращению длительности потенциала действия и исчезновению ранней постдеполяризации. Это показывает зависимость ранней постдеполяризации от брадикардии. S — моменты нанесения стимулов; Т — шкала времени с 1-секундными интервалами.

циала действия. Так как мембранный потенциал находится в диапазоне промежуточных значений, возможно возникновение осцилляторной деполяризации (рис. 7.2). Если только ранняя постдеполяризация возникнет, она сможет достигнуть порогового уровня и инициировать повторный ответ. Иногда за ответом следует полная реполяризация, в других же случаях аномальный ответ сопровождается повторной деполяризацией при пониженном уровне мембранного потенциала. Ранняя постдеполяризация может возникнуть, если проводимость К+ снижена относительно проводимости входящего тока [15]. Ранняя постдеполяризация, как было показано, может быть вызвана при различных экспериментальных вмешательствах [16], включая быстрое и значительное понижение [К4'] о [36], воздействие катехоламинами в высокой концентрации [37] и введение ряда препаратов. Экспериментальные препараты, такие как аконитин [38, 39] и вератридин [40], вызывают появление ранней постдеполяризации, вероятно, посредством усиления стабильного состояния проводимости Nа+ во время фазы плато потенциала действия. Как показано на рис. 7.2, еще один экспериментальный препарат, антоплеврин-А (АП-А, полипептид, выделенный из актиний), также способен увеличить длительность потенциала действия и индуцировать раннюю постдеполяризацию. АП-А, обладая рядом уникальных свойств как кардиотонический препарат, оказывает селективное положительное инотропное действие на сердце in vivo, которое многократно превышает аналогичный эффект дигиталиса [41, 42]. Эксперименты по фиксации потенциала позволяют предположить, что АП-А обусловливает задержку инактивации быстрого Nа+-тока [43]. Цезий—еще один экспериментальный препарат, увеличивающий длительность потенциала действия и вызывающий раннюю постдеполяризацию [44]. Правда, способность цезия увеличивать входящий ток не удалось показать, однако возможно, что и. нормального неинактивированного тока На4' вполне достаточно, чтобы вызвать постдеполяризацию при наличии достаточной задержки реполяризации и блокирования выходящих токов [44].
Другие препараты, способные значительно увеличивать время реполяризации, к которым относится используемый в клинике бета-блокатор соталол [45], а также антиаритмики N-ацетилпрокаинамид [46] и хинидин [47], также вызывают раннюю постдеполяризацию и триггерную активность. Как показано на рис. 7.2, увеличение длительности потенциала действия и ранняя постдеполяризация, вызываемые АП-А, характеризуются своей зависимостью от брадикардии, т. е. они более выражены при продолжительных циклах (см. рис. 7.2, А) и явно угнетаются или даже исчезают при коротких циклах (см. рис. 7.2, В). Тот же феномен наблюдается при воздействии цезием [44] и хинидином [47]; он способен обеспечить развитие аритмии, зависимой от брадикардии [44, 48—50].
Задержанная постдеполяризация. Она возникает после восстановления максимального диастолического потенциала во время фазы 3 реполяризации до определенной величины, порой ниже нормальной. Триггерная активность возникает в том случае, когда задержанная постдеполяризация достигает порогового потенциала, и прекращается вследствие подпороговой постдеполяризации (рис. 7.3). Амплитуда и скорость нарастания задержанной постдеполяризации обычно зависят от длительности цикла и количества предшествующих потенциалов действия (см. рис. 7.3, А) [34, 51—56]. Преждевременная стимуляция также способна увеличить амплитуду задержанной постдеполяризации [34, 55]. За преждевременным импульсом, вызванным в определенный момент времени, может последовать задержанная деполяризация, достигающая порога и инициирующая триггерную активность (см. рис. 7.3, Б). Осцилляторный ток, ответственный за задержанную постдеполяризацию, в норме может присутствовать в клетках Пуркинье и способен возрастать в результате воздействий, повышающих [Са2+]i [57].
Модель, предложенная для описания ионного механизма, ответственного за задержку постдеполяризации, предполагает существование в миокардиальных препаратах с признаками задержанной постдеполяризации общего для всех них феномена — повышения [Са2+]i. Это явление бывает либо непосредственным

Рис. 7.3. Триггерная активность, возникающая вследствие задержки постдеполяризации в эндокардиальных препаратах, полученных в зоне 24-часового инфаркта у собаки.
На фрагментах А и Б трансмембранная регистрация в клетках Пуркинье ишемической зоны в 2 различных препаратах. А — препарат стимулировался с межимпульсным интервалом 2000, 1200 и 1000 мс соответственно. Сокращение длительности периода стимуляции повышает амплитуду постдеполяризации, которая на нижней записи достигает порогового уровня и инициирует триггерную активность. Триггерный ритм прекращается при подпороговой задержке деполяризации. Б — влияние преждевременной стимуляции на амплитуду задержанной постдеполяризации. Препарат стимулировался с основным межимпульсным интервалом 2500 мс. Интервал сцепления экстрастимулов соответственно сократился с 1500 до 1200—1000 мс. Это повышает амплитуду постдеполяризации, которая после короткого интервала сцепления достигает порогового уровня, инициируя триггерный ритм. Этот ритм прекращается после подпороговой постдеполяризации. S — моменты нанесения стимулов; Т — шкала времени с 1-секундными интервалами (34).

и, следовательно, увеличивающим движущую силу для ионов кальция, либо обусловленным возросшим поступлением кальция вследствие повышения кальциевой проводимости под действием катехоламинов [59]. Непрямое повышение [Са2+]i наблюдается при ингибировании Na-K-АТ Фазы под действием дигиталиса, а также растворов, не содержащих калия [61] и натрия [62, 63]. Когда величина [Ca2+]i достаточно велика, последующие потенциалы действия инициируют колебательное движение ионов кальция внутри клетки, что в свою очередь вызывает осцилляторные изменения мембранной проводимости, обеспечивающие появление всплесков входящего тока [64—66].
Кроме того, было показано, что задержанная постдеполяризация и триггерная активность возникают в субэндокардиальных ишемизированных волокнах Пуркинье, выживших через 24 ч после экспериментального инфаркта сердца собаки [34]. Гипоксия, сопровождающая окклюзию коронарной артерии, угнетает Na-K-АТФазу, приводя к снижению активности натриевого насоса, а следовательно, к уменьшению [К+]i и увеличению [Na+]i [67, 68]. Увеличение [Na+]i снижает градиент для Na+, что в свою очередь уменьшает выведение кальция при Na-Ca-обмене [62] и может способствовать высвобождению Са из митохондрий, в результате чего повышается [Ca2+]i;. Кальциевые антагонисты способны угнетать триггерную активность либо посредством прямого подавления задержанной постдеполяризации, либо путем блокирования выхода в местах развития триггерной активности [34].
Наблюдаемую в клинических условиях аритмию сердца пока нельзя с уверенностью связать с задержанной постдеполяризацией; однако некоторые случаи ускоренного АВ-узлового и идиовентрикулярного ритмов, как и ряд предсердных и желудочковых нарушений ритма, вызванных интоксикацией сердечными гликозидами, можно объяснить задержкой постдеполяризации [70]. Спонтанные желудочковые ритмы при 24-часовом инфаркте миокарда собаки могут быть обусловлены задержанной постдеполяризацией и триггерной активностью [77]. In vivo такие ритмы подавляются верапамилом после бета-адренергической блокады, что приводит к полной остановке сердца. После остановки сердца желудочковые ритмы реинициируются (т. е. запускаются) только одним (иногда более) автоматическим или стимулированным возбуждением желудочков. Как и ритмы, наблюдаемые in vitro, триггерные ритмы in vivo имеют очаговое происхождение в волокнах Пуркинье, выживших после инфаркта [71].



 
« Аритмии сердца (4)   Аритмии сердца (6) »