Руководство для врачей Санкт-Петербург «гиппократ» 1992

ПОСТДЕПОЛЯРИЗАЦИИ И ТРИГГЕРНАЯ (НАВЕДЕННАЯ, ПУСКОВАЯ) АКТИВНОСТЬ

Рис. 10. Ранние постдеиоляризации. Вли­яние длины цикла стимуляции (CL) на вон иикшшоние ранних ностдшюляризаций и трштерного ритма: но море, удлинения ци­кла возрастает число ранних лостденоля-риуаций (но В. Damiano, M. Rosen).

Второе условие возникновения ранних постдеполяризаций и трштер­ных ритмов — урежепие основного ритма или частоты искусственной стимуляции. В эксперименте можно видеть, как при остановке реполяри­зации в фазе 2 или 3 ПД сначала ре­гистрируются низкоамплитудные под-пороговые колебания мембранного потенциала, направленные кверху, т. е. в сторону более положительных потенциалов. Если частота основного ритма понижается, то происходит по­степенное возрастание амплитуды ранних постдеполяризаций (в основ­ном второго подвида). Достигнув по­рога возбуждения, одна из них вызы­вает образование нового ПД еще до окончания исходного ПД. Этот преж­девременный ПД рассматривается

как триггерный, наведенный, ш>~ скольку он обязан своим возникнове­нием ранней постдеполяризации, ис­ходящей от основного ПД. В свою очередь, второй (наведенный) ПД может за счет своей ранней постдепо­ляризации вызвать третий, тоже триггерный ПД, а третий ПД стиму­лирует четвертый триггерный ПД и т. д. Следовательно, закрепляется пусковая ритмическая активность клеточной мембраны с различным числом импульсов. Надо учитывать, что при чрезмерном урежении основ­ного ритма (или частоты стимуля­ции) амплитуда ранних постдеполя­ризаций начинает понижаться, и ве­роятность появления триггерного рит­ма уменьшается [Rosen M., 1986].

Триггерный ритм, вызванный ран­ними постдеполяризациями, не под­вергается сверхчастому подавлению при коротком периоде стимуляции, но он может быть подавлен при более продолжительном периоде сверх час­той стимуляция. Преждевременным экстрастимулом удается устранить такой триггерный ритм, если проис­ходит гиперполяризация мембраны. В общем, триггерные ритмы этого ти­па исчезают в тот момент, когда по какой-либо причине полностью завер­шается процесс реполяризации, т. е. мембранный потенциал возвращает­ся к своей максимальной физиологи­ческой величине (75—90 мВ).

Естественно, возникает вопрос о причинах, ведущих к задержке репо­ляризации, образованию ранних пост­деполяризаций и триггерных ПД. От­вет мы находим в исследованиях D. Gadsby и P. Granefield (1977), об­наруживших два уровня мембранного потенциала, при которых волокнам Пуркинье свойственна устойчивая электрическая активность. Первый уровень равен —90 мВ, т. е. нормаль­ному потенциалу покоя. Второй уро­вень соответствует —60 мВ, т. е. зоне триггерной активности. Остановка ре-поляризации на последнем уровне и образование ранних постдеполяриза­ций являются, согласно эксперимен­тальным данным В. Damiano, M. Rosen (1984), характерным ответом кле­ток на различные факторы: гиперка-техолемию, гипокалиемию, ацидоз, гипокальциемию, ишемию, воздейст­вие аконитина, N-ацетилновокаина-мида, соталола, цезия хлорида и др. Перерастяжение волокон Пуркинье при большом расширении или анев­ризме левого желудочка тоже создает условия для триггерных возбужде­ний.

Полагают, что следствием этих влияний бывает усиление входящего устойчивого деполяризующего тока, чувствительного к ТТХ (так называе­мого «тока Na+ окна») в фазе плато с удлинением ПД, вместе с торможени­ем фазы 3 реполяризации, что, по-ви­димому, зависит от изменений тока ik, [Coulombe A. et al., 1985]. Еще раньше P. Cranefield (1977) показал, что колебания потенциала в фазах 2 и 3 реноляризации удается подавить верапамилом; в этом факте проявля­ется связь ранних постдеполяризаций с электрогенным Na—Са-обменным механизмом [Fischmeister R., Vas-sort G., 1981] и, возможно, с усилени­ем входящего Са⁺⁺-тока [January С. et al., 1988]. По последним данным, ранние постдеполяризации на уров­не потенциалов от 0 до —30 мВ свя­заны с входящим Са⁺⁺ током, пере­носимым через мембранные каналы L-типа [January С., Riddle J., 1989].

Что касается клинического значе­ния ранних постдеполяризаций, то о нем можно судить по результатам ис­следований J. Brachmann и соавт. (1983). С помощью цезия хлорида они вызывали у собак синусовую бра-дикардию, удлинение интервала Q— Т и плеоморфную ЖТ. Авторы пред­полагают, что некоторые формы тахи-аритмий у больных с удлинением ин­тервала Q—Т имеют триггерную при­роду. С. Mendez, M. Delmar (1985) подчеркивают роль этого механизма и формировании парасистолических очагов.

Задержанные постдеполяризации. Это электрические осцилляции в фазе 4 ПД, которым, как правило, пред­шествует гиперполяризация клеточ ной мембраны [Cranefield P., 1977]. Они изучены лучше, чем ранние пост­деполяризации. Последовательность событий здесь такая же, как и при ранних постдеполяризациях. Подпо-роговое, демпфированное колебание мембранного потенциала себя не про­являет. Если же его амплитуда воз­растает, достигая порога возбужде­ния, то возникает наведенный им­пульс—новый, преждевременный ПД (рис. 11). Этот ПД может, в свою оче­редь, быть источником другой порого­вой осцилляции — ПД и т. п. В конеч­ном счете формируется цепь триггер-ных возбуждений.

Триггерную активность, вызывае­мую задержанными постдеполяриза­циями, изучали в волокнах Пуркинье, на которые воздействовали токсиче­скими дозами сердечных гликозидов [Verrier G., 1977; Moak J., Rosen M., 1984], в предсердных клетках коронарного синуса, обработанных кате-холаминами [Wit A., Cranefield P., 1977; Wit A. et al., 1981], при экспе­риментальном инфаркте миокарда [Le Marek H. et al., 1985; Kimura S. et al., 1987], в предсердных и желу­дочковых волокнах человека in vitro [Dangman К. et al., 1982]. В 1988 г. S. Priori и соавт. впервые продемон­стрировали in vivo (у кошек), что за­держанные постдеполяризации мож­но вызвать путем раздражения лево­го звездчатого ганглия.

В отличие от ранних постдеполяри­заций, возникновению (усилению) которых способствует брадикардия, задержанные постдеполяризации сти­мулируются учащением сердечного ритма. Это, по-видимому, происходит при синусовой тахикардии у больных с гипертрофией левого желудочка, кардиомиопатиями, ишемией миокар­да. Вероятно, такой же характер носит «триггерный взрыв» — возникнове­ние осцилляторной активности у не­которых больных вслед за периодом сверхчастой или программированной электрической стимуляции сердца [Wit A., Rosen M., 1983]. Весьма веро­ятно, что триггерную природу имеют ЖТ, вызываемые физической нагруз­кой у больных без ИБС и других ор­ганических заболеваний сердца (см. стр. 309).

Триггерные ритмы, связанные с ин­токсикацией дигиталисом (волокна Пуркинье) и зависящие от воздейст­вия адреналина на предсердные клет­ки коронарного синуса, имеют как сходство, так и различия [Johnson N. el a)., 1986]. В лервом случае, по-ви­димому, сразу же устанавливается постоянная частота эктопического ритма; во-втором — отмечается посте­пенное укорочение длины циклов, т. е. «разогрев» ритма с последующей его стабилизацией. Дигиталисно-токсиче-ские триггерные ритмы могут преры­ваться остро. Триггерный ритм, ис­ходящий из коронарного синуса, за­медляется постепенно («охлажде­ние») до момента исчезновения. Прав­да, эти факты еще нуждаются в даль­нейшем клиническом подтверждении.

Имеет смысл рассмотреть некото­рые вопросы дифференци­альной диагностики триггер-ных, анормальных автоматических и реципрокных (re-entry) ритмов в экс­периментальной работе и в процессе клинических электрофизиологиче­ских исследований. Пока эта пробле­ма не может считаться решенной, но мы усматриваем определенную поль­зу в систематизации имеющихся в литературе электрофизиологических данных, что должно приблизить нас к распознаванию механизмов аритмий у больных. Что касается задержан­ных постдеполяризаций и триггер-ных ритмов, то мы использовали в основном результаты, получаемые при дигиталисной интоксикации [Johnson N. et al., 1986; Rosen M., 1986, 1988]:

а) задержанные постдеполяриза­ции (триггерные ритмы) могут быть вызваны одним-двумя преждевремен­ными экстрастимулами, т. е. тем же приемом, что и re-enlry. Однако вос­производимость тригтерных ритмов при достижении критического интер­вала экстрастимула обычно ниже 30% (в волокнах Пуркинье), тогда как воспроизводимость re-entry вы­сока [Moak J., Roscn M., 1984]. Кроме того, длина возвратного цикла вслед за преждевременным экстрастиму­лом, вызвавшим задержанные пост­деполяризации, укорачивается по ме­ре уменьшения интервала сцепления экстрастимула (прямая зависи­мость). При re-entry зависимость обратная: интервал между экстрасти­мулом и первым тахикардическим комплексом удлиняется при укороче­нии интервала сцепления преждевре­менного экстрастимула. Это — важ­ный признак re-entry [Rosen M., 1986, 1988]. С помощью преждевременных экстрастимулов не удается генериро­вать анормальную автоматическую активность;

б) задержанные постдеполяриза­ции (триггерные ритмы) значитель­но легче прерываются под воздей­ствием одиночных преждевременных экстрастимулов, чем анормальные ав­томатические ритмы. Подавление триггерных ритмов, формирующихся в волокнах Пуркинье периинфаркт-ной зоны, достигается более легко с помощью ранних экстрастимулов, чем поздних [El-Sherif N. et al., 1983; Dangman K., Hoffman В., 1985]. Триг-герная активность в мышечных во­локнах митрального клапана в рав­ной степени устраняется как ранни­ми, так и поздними экстрастимулами [Wit A., Cranefield P., 1976];

в) электрическая стимуляция дли­тельностью 15 с и длиной цикла око­ло 300 мс быстро прерывает триггер­ные ритмы, в основе которых лежат задержанные постдеполяризации, на­пример дигиталисно-токсические, но она слабее влияет на анормальные автоматические ритмы, как, впрочем, и на триггерные ритмы, зависящие от ранних постдеполяризаций [Rosen M., 1986].

Еще одно замечание имеет отно­шение к терминологии. В литерату­ре нередко можно встретить термин «триггерный автоматизм», что, по су­ти дела, неверно, так как триггерные (наведенные) ритмы не связаны со спонтанной диастолической деполя­ризацией — автоматизмом.

НАРУШЕНИЯ ПРОВОДИМОСТИ

Движение импульса в сердечном волокне зависит от нескольких взаи­модействующих факторов: силы элек­трического стимула — ПД в возбужденном участке волокна, электриче­ского ответа соседнего еще не возбу­дившегося участка волокна, межкле­точного электротонического взаимо­действия, пассивных свойств клеточ­ных мембран, анатомических особен­ностей строения волокон (их величи­ны, типа, геометрии, направленно­сти). Изменения каждого из этих факторов могут приводить к наруше­ниям проводимости [Gettes L. et al., 1985].

Нередко причиной медленного про­ведения или блокады бывает сниже­ние потенциала покоя (максималь­ного диастолического потенциала) в клетках, которым в нормальных ус­ловиях свойствен быстрый электриче­ский ответ (клетки Пуркинье, сокра­тительные клетки предсердий и же­лудочков). Скорость проведения им­пульса в этих клетках непосредствен­но связана с крутизной и амплитудой фазы О ПД, т. е. с такими характери­стиками, которые определяются про­центом открытых быстрых Na кана­лов мембраны в момент возбуждения и натриевым электрохимическим гра­диентом (соотношение вне- и внутри­клеточной концентраций ионов Na⁺). В свою очередь, существует тесная зависимость между процентом Na ка­налов, способных к открытию, и ве­личиной максимального диастоличе-ческого потенциала мембраны. Если под влиянием патологических воз­действий он понижается, уменьшает­ся и ПД, соответственно замедляется проведение импульса. Потенциал действия со сниженной фазой 0 за счет инактивации быстрых Na кана­лов мембраны отражает «подавлен­ный быстрый ответ». При уменьше­нии потенциала покоя до уровня —50 мВ инактивируется около 50% Na каналов, и возбуждение (прове­дение) становится невозможным. Возникающие блокады могут быть как однонаправленными, так и дву­направленными.

В части случаев, даже при значи­тельном уменьшении потенциала по­коя, проведение импульса сохраня­ется, правда, резко замедленное. Возбуждение клеток, т. е. регенератив­ная деполяризация мембраны, обес­печивается в этих условиях медлен­ными входящими Са⁺⁺- и Na+-TOKa-ми, поскольку медленные Са, Са — Na и Na каналы мембраны устойчи­вы к снижению потенциала покоя. «Быстрые» клетки превращаются в «медленные» клетки с выраженным торможением скорости проведения или с возникновением блокады.

Одной из форм нарушенной про­водимости является декрементное (затухающее) проведение, т. е. про­грессирующее замедление проведе­ния в сердечном волокне, по длинни-ку которого постепенно снижается эффективность стимула (ПД) и (или) возбудимость ткани. Этот про­цесс обычно развертывается в функ­ционально подавленных волокнах, на что обратил внимание еще J. Erlanger (1906), впервые выдвинувший кон­цепцию о декрементном проведении. В 1928 г. F. Schmitt и J. Erlanger предложили модель декрементного проведения: на длинную мышечную полоску, вырезанную из желудочка черепахи, они воздействовали раство­ром, содержавшим высокую концент­рацию ионов К⁺. Вероятно, такой же характер носят нарушения проводи­мости в волокнах Пуркинье, сохра­нившихся после экспериментального инфаркта миокарда, а также блока­ды в местах соединения волокон Пур­кинье с мышечными сократительны­ми волокнами [Bigger J., 1980; Gil-mour R. et al., 1985].

Другая форма нарушенной прово­димости представлена неравномер­ным проведением. Если в параллель­но расположенных сердечных волок­нах проведение становится декре-ментным, но не в одинаковой степе­ни, то вместо единого фронта возбуж­дения появляются опережающие и запаздывающие волны. Деполяриза­ция соседних волокон происходит не­одновременно, общая эффективность стимула падает, и возможно развитие частичной или полной блокады его проведения.

В 80-х годах рядом авторов подчеркивается значение неравномерностеи в распределении межклеточных со­единений для возникновения нару­шений проводимости [Spach M. et al., 1981, 1982, 1986]. Основанием для та­кого вывода послужили данные об анизотропности сердечной мышцы и связанным с ней более быстрым про­ведением импульса вдоль, чем попе­рек мышечного волокна. Соответст­венно, общее время открытия Na ка­налов оказывается более продолжи­тельным, когда импульс проводится вдоль волокна, чем поперек его. Та­кого же рода неравномерности прояв­ляются в тех участках, где мышеч­ные пучки разветвляются пли соеди­няются с другими пучками, что и в норме приводит к внезапному замед­лению ПД. В патологических услови­ях при ослаблении деполяризующе­го тока или межклеточных связей здесь могут возникать блокады.

Гипотеза, развиваемая G. Мое и сотр. [Antzelevitch С., Мое G., 1981; Antzelevitch С. el al., 1985], основыва­ется на многочисленных эксперимен­тальных данных, показывающих, что электротоническое взаимодействие между двумя возбудимыми участка­ми, разделенными небольшой зоной высокого сопротивления, сопровож­дается резким замедлением проводи­мости в дистальном участке волокна. Такие факторы, как ограниченная ишемия миокарда, местная высокая концентрация ионов К+, локальное сдавление или охлаждение и другие воздействия могут вызвать невозбу­димость небольшого сегмента в сер­дечном волокне (волокне Пуркинье) и тем самым способствовать электро-тонически опосредованному ступен­чатому торможению передачи им­пульса через невозбудимую зону. По мнению С. Antzelevilch и соавт. (1985), этот механизм играет даже более важную роль в развитии час­тичных или полных блокад в сердце человека, чем изменения амплитуды ПД или скорости возрастания его фазы 0 (электрический ответ).

Мы кратко рассмотрели особенно­сти механизмов блокирования импульсов. При изложении отдельных форм аритмий будет уделено внима­ние таким нарушениям, как скрытое проведение, однонаправленные бло­кады и др. Непосредственное отно­шение к расстройствам проводимости имеет и повторный вход импульса (re-entry).