Електрофізіологія серця - аритмії серця (6)
Перші дослідження клітинних електрофізіологічних проявів інтоксикації серцевими глікозидами були проведені Woodbury і співавт. [5, 6] на початку 50-х років. Вони виявили, що під впливом глікозидів процес реполяризації спочатку сповільнюється, а потім прискорюється і амплітуда потенціалу дії знижується без зміни потенціалу спокою (рис. 6.2). Протягом наступного десятиліття проводилися численні дослідження, присвячені дії серцевих глікозидів на різні ділянки провідної системи серця. При впливі токсичних концентрацій серцевихглікозидів було відзначено зниження діастолічного трансмембранного потенціалу в клітинах АВ-вузла, волокнах Пуркіньє, а також в кардіоміоцитах передсердь і шлуночків. Це супроводжувалося зменшенням амплітуди потенціалу дії та швидкості його наростання (Vmax), а також прискоренням процесу реполяризації у всіх досліджених типах клітин. Однак, мабуть, найбільш істотним ефектом токсичних доз серцевих глікозидів є розвиток або прискорення спонтанної деполяризації у фазу 4 потенціалу дії (рис. 6.3). Цей ефект легко виникає в клітинах АВ-вузла і волокон Пуркіньє, але не в клітинах робочого міокарда. Останнє вказує на «ієрархічне» дію серцевих глікозидів, так як провідна система більш чутлива до цих сполук, ніж робочий міокард. Нарешті, при тривалій дії токсичних доз серцевих глікозидів розвивається повна електрична невозбудімості міокарда [7-10].
Мал. 6.3. Порівняння автоматичної активності і затриманої постдеполярізаціі в волокнах Пуркіньє у собаки.
А - автоматично активну волокно з деполяризацією в фазу 4 (ліворуч) і активність в волокні, підданому дії токсичної концентрації препарату наперстянки (праворуч). Після зупинки стимуляції (перша стрілка) спостерігаються коливання мембранного потенціалу. Після відновлення стимуляції (друга стрілка) знадобилося кілька збуджень для відновлення повної амплітуди затриманих постдеполярізацій. Б - вплив стимуляції з високою частотою на автоматичний ритм. Зліва: відзначено початок (перша стрілка) і закінчення (друга стрілка) високочастотної стимуляції-при високій частоті стимуляції виникає гіперполярізація- потім, після тривалої паузи спостерігається автоматична активність. Справа: зупинка стимуляції після нанесення трьох стімулов- потім два потенціалу дії виникають внаслідок того, що затримана постдеполярізаціі досягає порогового рівня потенціалу. Згодом спостерігалася подпороговая постдеполярізаціі, яка через деякий час також припинилася.
Вважається, що внутрішньоклітинні механізми дії токсичних доз серцевих глікозидів пов`язані з акумуляцією калію в позаклітинній просторі при одночасному підвищенні внутрішньоклітинної концентрації іонів натрію [11] внаслідок інгібування Na-K АТФази (див. Вище). Більш того, зменшення внутрішньоклітинної концентрації калію і підвищення його позаклітинної концентрації мають безпосереднє відношення до втрати трансмембранної різниці потенціалів, яка ще більше посилюється через часткове пригнічення струму електрогенних Na-К-насоса, який вносить певний внесок в мембранний потенціал. При підвищенні позаклітинної концентрації калію збільшується калієва проникність мембрани, що викликає прискорення реполяризації і пригнічення фази плато потенціалу дії (фаза 2). Зменшення швидкості наростання і амплітуди потенціалу дії, а також втрата мембранного потенціалу спокою можуть безпосередньо викликати уповільнення і блокаду проведення. Оскільки серцеві глікозиди, крім того, мають здатність посилювати вивільнення ацетилхоліну (див. Нижче), вони сильніше пригнічують проведення в тканинах, більш чутливих до парасимпатическому впливу (наприклад, синусовий вузол, АВ-вузол і міокард передсердь). Тахіаритмія, викликана надлишком серцевихглікозидів, в більшості випадків пов`язана зі збільшенням нахилу деполяризації у фазу 4 (див. Рис. 6.3 і табл. 6.1) [8-10]. Подібне посилення деполяризації у фазу 4 до деякої міри може бути обумовлено зростанням симпатичного впливу на серце внаслідок дії глікозидів на центральну нервову систему (див. Нижче).
Таблиця 6.1. Порівняльні характеристики ритмічної шлуночкової активності, викликаної серцевимиглікозидами у інтактних тварин, і затриманої постдеполярізаціі в препаратах міокарда
Ритмічна шлуночкова активність | затримана постдеполярізаціі |
Запускається передчасним збудженням в момент появи зубця Т (Після уразливого періоду) або на початку діастоли | Найлегше запускається стимуляцією з високою частотою або передчасним стимулом з коротким інтервалом зчеплення |
При підвищенні інтоксикації зменшується сила струму, необхідного для індукції ритмічної активності шлуночків | При підвищенні інтоксикації зменшується сила струму, необхідного для досягнення затриманої постдеполярізаціі порогового потенціалу |
При підвищенні інтоксикації збільшується ймовірність появи більш довгих ланцюжків ритмічної активності шлуночків | При підвищенні інтоксикації ланцюжка критичної активності, викликаної затриманої постдеполярізаціі, стають довшими |
За останні десять років накопичено велику кількість даних про те, що серцеві глікозиди впливають не тільки на деполяризацію в фазу 4, вони здатні також викликати осциляторний активність, т. Е. Затриману постдеполярізаціі або осциляторні слідові потенціали (рис. 6.4- см. Також рис. 6.3 і табл 6.1) [10, 12, 13]. Така затримана постдеполярізаціі, мабуть, є наслідком ланцюжка подій, яка починається з інгібування системи Na-К АТФази. В результаті відбувається підвищення внутрішньоклітинної концентрації кальцію за механізмом Na-Са-обміну, яке, швидше за все, і запускає транзиторний вхідний струм, що переноситься переважно іонами натрію по каналах, нечутливим до тетродотоксином (т. Е. Ці "канали відрізняються від швидких натрієвих каналів) [14]. Цей транзиторний ток, ймовірно, є основним фактором, що призводить до розвитку затриманої постдеполярізаціі. У людини така затримана постдеполярізаціі може відігравати особливу роль і в розвитку порушень ритму, які пов`язані з інтоксикацією серцевими глікозидами. Однак результати детальних електрофізіологічних досліджень на міокардіальних препаратах свідчать, що затримана постдеполярізаціі є найбільш імовірним механізмом виникнення тахіаритмій при інтоксикації серцевими глікозидами (див. Табл. 6.1).
Мал. 6.4. Вплив частоти серцевих скорочень на амплітуду затриманої постдеполярізаціі і критичний автоматизм волокон Пуркіньє у собаки при дії токсичної концентрації серцевих глікозидів (А-Г).
У нижній частині, кожного фрагмента - серія з 6 стимулів. Зверніть увагу-при зменшенні тривалості циклу (ДЦ) подпороговая постдеполярізаціі кількісно зростає, в результаті чого збільшується число тригерних потенціалів дії [31].
Зміна позаклітинної концентрації калію, безсумнівно, впливає на електрофізіологічні прояви інтоксикації серцевими глікозидами. При низькому позаклітковому рівні калію підвищується ймовірність зв`язування глікозидів з рецепторами. Крім того, зниження позаклітинної концентрації калію як таке (безвідносно до дії серцевих глікозидів) прискорює розвиток спонтанної деполяризації у фазу і підсилює автоматизм. І навпаки, при підвищенні позаклітинної концентрації калію зв`язування серцевих глікозидів з Na-K АТФазой зменшується. Однак при рівнях, що перевищують верхню межу норми, збільшення позаклітинного вмісту калію прискорює реполяризацию і зменшує трансмембранну різниця потенціалів в спокої, а також амплітуду і швидкість наростання потенціалу дії. Зрештою це може послужити причиною значного уповільнення проведення [10]. Будь-яке відхилення позаклітинної концентрації калію, що виходить за межі нормального діапазону, в поєднанні з надлишком серцевихглікозидів може викликати і посилити порушення проведення і прискорити розвиток ектопічної активності в передсердях і шлуночках.
Іншим іоном, що змінює реакцію міокарда на серцеві глікозиди, є кальцій. Підвищення позаклітинного рівня кальцію призводить до зміщення порогового потенціалу в бік більш позитивних потенціалів і, що більш важливо, здатне збільшити транзиторний вхідний струм, що викликає затриману постдеполярізаціі. І навпаки, зменшення позаклітинного вмісту кальцію наближає пороговий потенціал до рівня потенціалу спокою, підвищуючи тим самим збудливість міокарда [10].
Таким чином, підвищення позаклітинних концентрацій іонів калію і кальцію може мати несприятливі наслідки в умовах інтоксикації серцевими глікозідамі- тому при інтоксикації слід вжити необхідні умови для підтримки нормального рівня як цих іонів, так і іонів магнію.
Вік, мабуть, теж впливає на електрофізіологічні ефекти серцевих глікозидів. Експериментально було показано, що в серці новонароджених необхідні більш високі концентрації серцевих глікозидів для прояву ефектів, типових для інтоксикації. І навпаки, в міокардіальних препаратах, отриманих у старіших тварин, токсичні ефекти серцевих глікозидів викликаються набагато легше [15]. І нарешті, найбільшу чутливість до серцевих глікозидів мають уражені тканини серця, де інтоксикація розвивається особливо швидко [16].
