Спонтанной диастолической деполяризации

При ее возрастании пороговый потенциал воз­буждения достигается быстрее и происходит уча­щение синусового ритма. Противоположный эф­фект, т.е. замедление спонтанной диастоличес­кой деполяризации, ведет к замедлению сину­сового ритма.

Второй механизм, оказывающий влияние на уровень автоматизма СА-узла, - изменение ве­личины мембранного потенциала покоя его клеток. Когда мембранный потенциал становит­ся более отрицательным (при гиперполяризации клеточной мембраны, например при действии ацетилхолина), требуется больше времени для достижения порогового потенциала возбуждения, если, разумеется, скорость спонтанной диасто­лической деполяризации остается неизменной. Следствием такого сдвига будет уменьшение числа сердечных сокращений. При снижении мембранного потенциала покоя ЧСС, напротив, возрастает.

Третий механизм - изменение порогового потенциала возбуждения (фактически - чувстви­тельности кардиомиоцитов к электрическому стимулу). Его уменьшение способствует учаще­нию синусового ритма, а увеличение - брадикар-дии. Величина порогового потенциала возбуж­дения кардиомиоцитов определяется свойства­ми Ыа⁺-каналов, а клеток проводящей системы -Са²*-каналов. В связи с этим следует напомнить, что в основе фазы быстрой деполяризации в клет­ках рабочего миокарда лежит активация быст­рых Ма*-каналов, а в клетках специализирован­ной ткани сердца - Са^2т-каналов.

Возможны и различные комбинации трех ос­новных электрофизиологических механизмов, регулирующих автоматизм СА-узла.

Аномальный автоматизм (эктопический автоматизм) - это появление пейсмекерной активности в клетках сердца, не являющихся водителями сердечного ритма. В норме экто­пическая активность подавляется импульсами, поступающими из СА-узла, но при блокаде про­ведения импульса по предсердиям главным во­дителем ритма сердца может стать АВ-узел. Спо­собность к спонтанной деполяризации в элемен­тах этого узла менее выражена, чем в клетках синусового узла, поэтому в условиях попереч­ной блокады обычно развивается брадикардия.

Еще менее выражена способность к автома­тизму у волокон Пуркинье. Однако эти волокна,

как и другие клетки проводящей системы, бо­лее устойчивы к гипоксии, чем сократительные кардиомиоциты, в связи с чем не всегда погиба­ют в зоне ишемии. Вместе с тем электрофизио­логические свойства таких ишемизированных волокон Пуркинье существенно отличаются от параметров интактных волокон тем, что у них появляется пейсмекерная активность, а способ­ность к проведению импульса существенно сни­жается. Кроме того, спонтанная биоэлектричес­кая активность, возникающая в этих волокнах, в условиях патологии (например, при глубокой ишемии) перестает подавляться импульсами, поступающими из синусового узла, и может быть причиной возникновения желудочковых экстра­систол.

Повышение возбудимости кардиомиоцитов наиболее часто обусловливает возникновение аритмий по механизму триггерной (наведенной, пусковой) активности. Электрофизиологической основой триггерной активности (триггерного ав­томатизма) являются ранние и поздние постде­поляризации.

Ранняя постдеполяризация - это преждев­ременная деполяризация клеток миокарда и проводящей системы, которая появляется тог­да, когда фаза реполяризации потенциала дей­ствия еще не завершена, потенциал мембра­ны еще не достиг диастолической величины, соответствующей потенциалу покоя. Можно указать таких два важнейших условия возник­новения ранних постдеполяризаций, как: удли­нение фазы реполяризации потенциала действия и брадикардия. При замедлении реполяризации и, соответственно, увеличении общей продолжи­тельности ПД может возникнуть преждевремен­ная спонтанная деполяризация в тот момент, когда процесс реполяризации еще не завершил­ся. При уменьшении частоты основного ритма сердца (брадикардия) происходит постепенное возрастание амплитуды ранних постдеполяриза­ций. Достигнув порога возбуждения, одна из них вызывает образование нового ПД еще до завер­шения исходного. Этот преждевременный ПД рассматривается как тригтерный (наведенный), поскольку он обязан своим возникновением ран­ней постдеполяризации, исходящей от основно­го ПД. В свою очередь, второй (наведенный) ПД за счет своей ранней постдеполяризации может вызвать третий, тоже тригтерный ПД, а третий ПД - четвертый триггерный ПД и т.д. Если ис-

точник триггерной активности находится в же­лудочках, то на ЭКГ подобный тип нарушений образования импульсов проявляется, как желу­дочковая экстрасистолия или полиморфная же­лудочковая тахикардия.

Поскольку ранние постдеполяризации реали­зуются за счет активации Na^T- и Са²⁺-каналов, супрессировать связанные с ними нарушения сердечного ритма можно с помощью блокаторов названных каналов. Кроме того, триггерный ритм, вызванный ранними постдеполяризация­ми, может быть подавлен с помощью электро­кардиостимуляции с частотой, превышающей исходный ритм сердца. Возникновению ранних постдеполяризаций способствуют: гиперкатехо-ламинемия, гипокалиемия, ацидоз, ишемия, синдром удлиненного интервала Q-T. Часто по­добный автоматизм является результатом при­менения антиаритмических препаратов, блоки­рующих К"-каналы (соталол, хинидин и др.).

Поздние (задержанные) постдеполяризации - это преждевременная деполяризация клеток миокарда и проводящей ткани, которая появ­ляется сразу же после завершения фазы репо­ляризации, т.е. тогда, когда электрический заряд сарколеммы соответствует диастоличес-кому потенциалу. Подпороговые колебания мем­бранного потенциала, которые в норме могут присутствовать, но никогда себя не проявляют, при патологических состояниях, вызывающих Са²⁺-перегрузку кардиомиоцитов, могут возрас­тать по амплитуде, достигая порога возбужде­ния. Повышение внутриклеточной концентрации ионов кальция вызывает активацию неселектив­ных ионных каналов, обеспечивающих усилен­ное поступление катионов из внеклеточной сре­ды в кардиомиоцит. При этом в клетку поступа­ют главным образом ионы Na⁺, концентрация которых в экстрацеллюлярной жидкости намного превышает уровень К⁺ и Ca^2t. В результате от­рицательный заряд внутренней поверхности кле­точной мембраны уменьшается, достигая поро­говой величины, вслед за чем возникает серия преждевременных ПД. В конечном итоге фор­мируется цепь триггерных возбуждений.

Триггерная активность клеток сердца, связан­ная с задержанными постдеполяризациями, мо­жет возникнуть под действием сердечных гли-козидов или катехоламинов. Очень часто она появляется при инфаркте миокарда. В отличие от ранних постдеполяризаций, возникновению

(усилению) которых способствует брадикардия, задержанные постдеполяризации, наоборот, сти­мулируются учащением сердечного ритма. Это, по-видимому, связано с тем, что чем выше ЧСС, тем большее количество ионов кальция посту­пает в клетку. Следует напомнить, что наиболее частой причиной увеличения [Са²*^ в цитоплаз­ме может быть активация Ма⁺/Са²⁺-обмена в ус­ловиях реперфузии миокарда.

Дефекты проведения импульса

Существует три основных типа нарушений проводимости: 1) замедление и/или блокада про­ведения; 2) повторный вход импульса (re-entry); 3) сверхнормальное (супернормальное) проведе­ние.

Замедление проведения, блокада. Причиной замедленного проведения импульса или его бло­кады нередко бывает снижение количества по-тенциалзависимых Na'-каналов тех клеток, ко­торым в нормальных условиях присуще свой­ство быстрой деполяризации (волокна Пуркинье и сократительные кардиомиоциты). Скорость проведения импульсов в этих клетках непосред­ственно связана с крутизной и амплитудой фазы деполяризации (фаза 0) потенциала действия, т.е. с такими характеристиками, которые как раз и определяются числом активных потенциалзави-симых Иа^-каналов мембраны. В свою очередь, существует тесная прямая зависимость между числом Ма⁺-каналов, способных к открытию, и величиной мембранного потенциала покоя. Если под влиянием патологических воздействий этот потенциал понижается (приближается к нуле­вому значению), то уменьшается и скорость де­поляризации, а соответственно, замедляется про­ведение импульса. Так, при уменьшении потен­циала покоя до уровня 50 мВ (в норме - 80-90 мВ) инактивируется около половины всех Na'-каналов. В этом случае возбуждение и про­ведение импульса становятся невозможными. Такая ситуация может иметь место в зоне ише­мии инфаркта миокарда.

Однако в определенных случаях даже при значительном уменьшении потенциала покоя проведение импульса, правда существенно замед­ленное, сохраняется (рис. 146). Такое проведе­ние осуществляется медленными Са²*-каналами и «медленными» На⁺-каналами, которые устой­чивы к снижению потенциала покоя. В интакт-

иом кардиомиоците существуют только быстрые Ма*-каналы, но в условиях ишемии одна поло-зина этих каналов инактивируется, другая по-иовина может превратиться в аномальные «мед­ленные» Na^-каналы. Таким образом, «быстрые» ■слетки превращаются в «медленные» кардиоми-зциты, при прохождении через которые импульс уюжет замедлить свое распространение или бло­кироваться. Причинами блокады могут быть: ги-юксия и связанный с ней энергодефицит, вы-1ывающий снижение активности Na⁴-, К'-АТФа-(ы и уменьшение потенциала покоя, а также ^либель кардиомиоцитов и волокон Пуркинье в результате ишемии, апоптоза или дистрофии.

Повторный вход импульса (re-entry). Как возможный механизм сердечных аритмий суще­ствование re-entry было доказано еще в 1928 г. Этим термином обозначают явление, при кото­ром импульс, совершающий движение по зам­кнутому кругу (петле, кольцу), возвращается к месту своего возникновения, совершая кру­говое движение (circus movement ). Схемы по-зторного входа представлены на рис. 147.

Различают macro re-entry (макрориентри) и micro re-entry (микрориентри). При таком де-

Рис. 148. Схема re-entry в условиях ишемии мио­карда

лении учитывают размеры петли (круга), в ко­торой осуществляется повторный вход.

Для формирования macro re-entry с харак терными для него свойствами требуются опре­деленные условия:

а) наличие устойчивой замкнутой петли, дли­
на ее зависит от анатомического периметра не­
возбудимого препятствия, вокруг которого дви­
жется импульс;

б) однонаправленная блокада проведения i
одном из сегментов петли re-entry;

в) продолжительность распространения вол
ны возбуждения должна быть короче времени,
за которое импульс может преодолеть всю дли­
ну петли re-entry. Благодаря этому перед фрон
том распространяющегося по кругу импульсг
имеется участок ткани, вышедший из состояния
рефрактерности и успевший восстановить свою
возбудимость. Этот сегмент петли обозначен на
рис. 147 белым цветом и называется «окном воз­
будимости». При электрической кардиостимуля­
ции отдела сердца, где существует петля re-entry,
весь миокард одновременно переводится в состо­
яние абсолютной рефрактерности, «окно возбу­
димости» исчезает и циркуляция импульса пре­
кращается. Наиболее наглядно это проявляется
при дефибрилляции сердца.

Устранить подобную циркуляцию можно так­же с помощью удлинения периода рефрактерно­сти. При этом «окно возбудимости» может зак­рыться, поскольку циркулирующая волна натал­кивается на участок, находящийся в состояние рефрактерности. Добиться этого можно с помо­щью антиаритмических препаратов, блокирую

щих К^т-каналы, что ведет к замедлению репо-ляризации и увеличению продолжительности рефрактерного периода. В этом случае «окно воз­будимости» закрывается и движение импульса прекращается. Описанный механизм macro re­entry лежит, как полагают, в основе трепетания предсердий.

При другой разновидности повторного входа - micro re-entry - движение импульса происхо­дит по малому замкнутому кольцу, не связанно­му с каким-либо анатомическим препятствием. По-видимому, многие сложные тахиаритмии, в частности фибрилляции, связаны с механизмом micro re-entry. Сочетания петель, лежащих в разных плоскостях, возникают у больных с же­лудочковыми тахикардиями в остром периоде инфаркта миокарда.

Очень часто морфологическим субстратом для возникновения re-entry являются волокна Пур-кинье, находящиеся в зоне ишемии (рис. 148). Эти клетки устойчивы к гипоксии и могут не погибать в очаге инфаркта. Однако при этом они меняют свои электрофизиологические характе­ристики таким образом, что быстрые Na ^ь-кана-лы превращаются в «медленные». В этом случае проведение импульса замедляется и из зоны ишемии он выходит в тот момент, когда осталь­ной миокард уже находится в состоянии относи­тельной рефрактерности и готов к повторному возбуждению, но импульс из синусового узла еще не поступил. Возникает феномен повторного вхо­да (re-entry), когда миокард дважды стимулиру­ется одним и тем же импульсом: первый раз, когда он поступает из синусового узла, и второй раз, когда он повторно выходит из зоны ише­мии. В этом случае разорвать петлю re-entry мож­но с помощью препаратов, блокирующих «мед­ленные» Na^-каналы в зоне ишемии (лидокаин, новокаинамид).

Несомненным достоинством этих антиаритми-ков является то, что они проявляют высокое срод­ство именно к аномальным Иа⁺-каналам в зоне ишемии и практически не ингибируют быстрые Na^-каналы в клетках здорового миокарда, а зна­чит, не влияют на электрофизиологические про­цессы в интактных кардиомиоцитах.