Деполяризация в фазу 4 - аритмії серця (4)

Відео: Тони серця 2015

Латентні пейсмекерного клітини. Четвертий можливий механізм аберації тривалого циклу при уповільненому синусовом ритмі і при ритмі ускользания в АВ-з`єднанні грунтується на існуванні в системі Гіс-Пуркіньє великого числа автоматичних клітин (латентних водіїв ритму), здатних до спонтанної діастолічної деполяризації [56, 238-241] - виникнення аберації при цьому обумовлено описаної раніше взаємозв`язком автоматизму і провідності (рис. 4.19) [56].
Повільне підвищення діастолічного потенціалу, що відбувається при деполяризації у фазу 4, викликає поступове, залежне від потенціалу і часу зменшення Vmax і амплітуди потенціалу дії, ініційованого в пізню фазу діастоли, а також розвиток порушень, аналогічних спостережуваним в повному обсязі реполярізованних волокнах (див. Рис. 4.19) [56]. Оскільки латентні пейсмекерного клітини є практично всюди в системі Гіс-Пуркіньє, прискорення їх деполяризації у фазу 4 здатне викликати практично будь-який тип порушень передсердно-шлуночкового і внутрижелудочкового проведення, причому конкретна картина аберації визначається локалізацією аномальних волокон і ступенем їх деполяризації. У всіх випадках, коли такі волокна розташовані в ніжках пучка Гіса, спостерігаються зміни форми комплексу QRS, які представляють собою аберацію. Посилений автоматизм в дистальних сегментах АВ-вузла (зона NH) або в пучку Гіса, який зазвичай проявляється АВ-блокадою, при розвитку поздовжньої дисоціації передсердно-шлуночкової провідної системи може викликати порушення внутрижелудочкового проведення і аберацію. Оскільки така аберація обумовлена зменшенням абсолютної величини мембранного потенціалу під час фази 4 потенціалу дії, її називають «блоком в фазу 4» або «аберацією в фазу 4» {11, 238]. Однак ці терміни були не зовсім точні, так як вони використовуються для опису аберації, пов`язаної зі стабільним підвищенням потенціалу спокою без повільної діастолічної деполяризації.
Massumi [234] склав перелік електрокардіографічних характеристик аберації тривалого циклу. З особливостей природи запропонованого механізму слід, що поступове збільшення тривалості серцевого циклу має супроводжуватися посиленням аберрантним. Це наочно показано на рис. 4.18. І навпаки, фактори, що уповільнюють деполяризацію в фазу 4, попереджають розвиток аберації тривалого циклу і послаблюють або усувають вже існуючу аберацію. Прикладом тому служить скорочення синусового циклу при фізичної активності або під впливом таких препаратів, як атропін, а також підвищення частоти основного ритму серця внаслідок імплантації пейсмекера у випадках брадиаритмии, як і фармакологічне придушення деполяризації у фазу 4. Таким чином, при з`ясуванні причин аберрантним в неясних випадках доцільно застосування впливів, що змінюють частоту синусового ритму.

Відео: Шкода Піва_ Вся правда _Про Піве_

Мал. 4.19. Схематичне зображення трансмембранних потенціалів латентного пейсмекера в системі Гіс-Пуркіньє і одночасно отримана поверхнева ЕКГ, які ілюструють взаємозв`язок автоматизму і проведення.
Фази потенціалу дії позначені арабськими цифрами від 0 до 4, а ЕКГ-дефлексіі - латинськими буквами Р, R, S і Т. А - під час перших трьох збуджень стимуляція проводилася досить швидко і деполяризація в фазу 4 виявилася пригніченою - ситуація, аналогічна що спостерігається при синусовом ритмі. Мембранний потенціал має нормальну величину і залишається постійним під час діастоли (фаза 4). Потенціали дії, що розвиваються приблизно на рівні -90 мВ (а), так само нормальні, як і ЕКГ. Фаза реполяризації третього порушення переривається передчасним відповіддю, який виникає приблизно на рівні -60 мВ (б) і характеризується суттєвим зменшенням амплітуди і Упшг, а також пригнобленим проведенням, що електрокардіографічно проявляється аберрантной формою RS. Б - перші два порушення зареєстровані при тій же частоті стимуляції, що і на фрагменті А. Потенціали дії і ЕКГ нормальні. Третє, четверте і п`яте порушення ініціюються після розвитку деполяризації у фазу 4 внаслідок сильного зниження частоти стимуляції. Третій потенціал дій, як показано, виникає в клітці при нормалізації максимального діастолічного потенціалу (МДП, -90 мВ) і порогового потенціалу (ПОРП, г, приблизно-70 мВ). Оскільки процес деполяризації не може зменшити діастолічний потенціал до величини нижче порогової (ПОРП), що спостерігається в результаті зниження амплітуди і Vmax є недостатнім для значного пригнічення проведення, тому ЕКГ залишається нормальною. Четвертий потенціал дії відображає ефект зміщення ПОРП до менш негативному рівню (ПОРП г). Таке зміщення дозволяє четвертому потенціалу дії ініціюватися при значно нижчому потенціал - приблизно -60 мВ (д), ніж в нормі. Зниження амплітуди і У max, а також уповільнення проведення стають відповідно більш вираженими. Комплекс RS на ЕКГ є аберрантним. Зверніть увагу на схожість з передчасним відповіддю на фрагменті А, який також ініціюється на рівні приблизно -60 мВ. Крім того, слід зазначити, що зсув ПОРП супроводжується зменшенням МДП (е). П`ятий потенціал дії показує, як зміни реактивності типу представлених на фрагменті Б рис. 4.3 привертають до аберації внаслідок деполяризації у фазу 4 при більш негативних, ніж зазвичай, потенціалах і при нормальному ПОРП. Зверніть увагу: хоча це порушення виникає на рівні близько -70 мВ (ж), амплітуда і Vmax знижені досить для уповільнення проведення і появи аберації комплексу RS. Це нагадує скоріше четвертий відповідь, що виникає на рівні приблизно -60 мВ (д), ніж третій, хоча він також розвивається на рівні -70 мВ (г). Зниження амплітуди і Vmax понад очікуване, а також пригнічення проведення для даного рівня потенціалу відображають зміну реактивності [56].

Крім того, у хворих з аберацією, обумовленої деполяризацией в фазу 4, можна очікувати появи шлуночкових екстрасистол, що походять з області підвищеного автоматизму: у хворих з аберацією типу блокади правої ніжки пучка Гіса повинні виникати екстрасистоли з ознаками блокади лівої ніжки, і навпаки. Виявлення екстрасистол відповідного типу підтверджує обумовленість аберації тривалого циклу посиленим автоматизмом. На рис. 4.17, Б і 4.18 показано розвиток аберації типу блокади лівої і правої ніжок пучка Гіса в поєднанні з наявністю шлуночкових ектопічних скорочень, відповідно з формою блокади правої і лівої ніжок. На рис. 4.18 також спостерігається одночасне зникнення аберації і ектопії.
Електрофізіологічні детермінанти. Аберації, обумовлені деполяризацией в фазу 4 потенціалу дії, найімовірніше, виникнуть в умовах посилення автоматизму латентних пейсмекерних клітин в системі Гіс-Пуркіньє, з яких найбільш очевидні наступні дві обставини.
1. Зниження частоти серцевого ритму в результаті ослаблення активності синусового вузла або внаслідок таких факторів, як АВ-блокада високого ступеня або блокування предсердной екстрасистоли. Тривала діастола дає достатньо часу для розвитку деполяризації у фазу 4 з подальшим зниженням рівня діастолічного мембранного потенціалу, з яким стикається поширюється імпульс (див. Рис. 4.19, Б). Це одне з можливих пояснень аберації, що виникає при зниженні частоти ритму до рівня, близького До власній частоті збуджень латентних пейсмекеров АВ-з`єднання або системи Гіс-Пуркіньє або нижче (40 55 уд / хв) (див. Рис. 4.17, Б).
2. Пряме посилення автоматизму латентних водіїв ритму. Ряд фізіологічних впливів, таких як зміни рН, рСО2 і температури, ішемія, перерозтягнення в ділатірованного серце, зміни позаклітинних концентрацій іонів, а також багато медикаментозні засоби, в тому числі серцеві глікозиди, викликають підвищення швидкості деполяризації у фазу 4 латентних пейсмекерних клітин системи ГІС Пуркіньє [25, 28, 38-47]. Це дозволяє пояснити явище, показане на рис. 4.18, де аберація виникає при невеликому збільшенні тривалості циклу і при такій частоті синусового ритму, яка зазвичай не забезпечує значною деполяризації латентних пейсмекерних клітин в фазу 4.
З огляду на велику кількість автоматичних клітин в серці, а також існування цілого ряду фізіологічних і фармакологічних чинників, що пригнічують активність синусового вузла або підвищують автоматизм латентних пейсмекеров, можна зробити висновок, що даний тип аберації повинен бути досить простим. Однак наявні в літературі дані не підтверджують цього висновку. Це особливо стосується хворих з клінічно здоровим серцем, так як в більшості випадків явище описано в органічно ураженому серце.
Аналіз зв`язку між мембранним потенціалом і швидкістю проведення [56, 115] дозволяє пояснити цей явний парадокс. Як зазначалося раніше, проведення збудження зазвичай підтримується і навіть дещо поліпшується до тих пір, поки мембранний потенціал не стає менше - 70 мВ, чому сприяють такі чинники: 1) зменшення струму, необхідного для збудження (т. Е. Підвищення збудливості), у міру наближення діастолічного потенціалу до пороговому уровню- 2) збільшення константи довжини внаслідок підвищення опору мембрани при деполяризації у фазу 4. Обидва чинники сприяють підвищенню ефективності електротонічних поширення струму і компенсують зниження Удах при деполяризації [56]. Оскільки граничний потенціал в нормальних волокнах Пуркіньє близький до -70 мВ [116], деполяризация в фазу 4 нездатна зменшити діастолічний мембранний потенціал до менш негативною величини: при потенціалі вище порогового обов`язково виникне спонтанне збудження, а значить, і шлуночкова екстрасистола. Тому в нормальному міокарді деполяризация в фазу 4 навряд чи викличе повільне проведення і аберацію (див. Рис. 4.19, Б).
Однак в деяких особливих умовах деполяризація в фазу 4 здатна викликати значне зменшення діастолічного потенціалу, цілком достатня для, розвитку аберації, причому одне з таких умов може виконуватися і в нормальному міокарді. На рис. 4.20 показана активність латентних пейсмекерних клітин, в яких швидкість деполяризації у фазу 4 повишена- вона лише трохи нижче швидкості діастолічної деполяризації клітин синусового вузла. При таких близьких частотах збудження синусового вузла може досягти латентної пейсмекерной клітини в момент наближення її діастолічного потенціалу до порогового рівня. Так як пороговий потенціал визначає перехід між диастолой (фаза 4) і швидкої деполяризації (фаза 0) наступного потенціалу дії, при його досягненні відбувається швидке наростання швидкості деполяризації і різке зменшення мембранного потенціалу за дуже короткий час (10-20 мс). В таких умовах навіть дуже невеликі варіації в часі приходу поширюється імпульсу, які обумовлені або зміною синусового ритму, або швидкістю діастолічної деполяризації латентних пейсмекерних клітин, приведуть до значних змін рівня мембранного потенціалу в момент приходу імпульсу і, отже, змінює його проведення. Відповідно до цього, невелике збільшення тривалості синусового циклу зумовить значну аберацію проведення. І навпаки, настільки ж невелике його зменшення здатне нормалізувати проведення. Аналогічно невеликі зміни швидкості деполяризації у фазу 4 латентних пейсмекерних клітин вплинуть на проведення за відсутності будь-яких змін частоти синусового ритму. Цей механізм дозволяє пояснити зміни проведення практично від комплексу до комплексу, а також розвиток интермиттирующей аберації При надшлуночкових ритмі ускользания і варіабельність форм комплексів, що виникають поблизу аналогічних інтервалів ускользания (див. Рис. 4.18, Г).

Відео: Екстрасистолія

Мал. 4.20. Аберантних тривалого циклу, пов`язана з повільної діастолічної деполяризації.
А - трансмембранні потенціали латентного пейсмекера, зареєстровані в правій ніжці пучка Гіса, показують, яким чином деполяризация в фазу 4 може призвести як до аберрантним тривалого циклу, так і до аберації проведення в відсутність помітних змін синусового ритму навіть в нормальному серце. Швидкість деполяризації у фазу 4 в клітинах правої ніжки імовірно підвищена до рівня, трохи меншого, ніж частота синусового ритму. Така близькість частот дозволяє розповсюджується синусовому імпульсу досягти клітин ніжки пучка в той момент, коли їх діастолічний потенціал наближається до рівня порогового потенціалу. Цей період (перехід фази 4 в фазу наростання наступного потенціалу дії) характеризується швидким збільшенням швидкості деполяризації і істотним зниженням потенціалу протягом короткого часу (20 мс). Тому навіть невеликі зміни часу приходу поширюється збудження, обумовлені змінами частоти синусового ритму або швидкості деполяризації латентного пейсмекера клітини, будуть супроводжуватися вираженим розходженням в величині потенціалу в цей момент, що призведе до варіабельності форми відповіді і його подальшого поширення. Зверніть увагу на поступове зменшення амплітуди і Vm ,, трьох відповідей (I, 2 і 3), ініційованих зі зростаючою затримкою (крок 20 мс), а також на посилення пригнічення проведення (визначається по ЕКГ-змін QRS). Відповідь 1 виникає безпосередньо перед появою порогового потенціалу і поширюється нормально. Відповіді 2 і 3 характеризуються зростаючою аберрантним типу блокади правої ніжки внаслідок її активації при все більш позитивних потенціалах. Невеликі тимчасові відмінності не виявляються на стандартній ЕКГ, так що варіації форми QRS визначаються як виникають під час відсутності змін частоти ритму. Наявність цього механізму забезпечує також розумне пояснення типу змін форми QRS в кожному послідовному збудженні, який показаний на рис. 4.18. Б - стандартна ЕКГ в 12 відведеннях у хворого 68 років з ішемічною хворобою серця, що демонструє появу і зникнення аберацій типу блокади лівої ніжки за відсутності явних змін частоти синусового ритму (див. Відведення V1-V6). Виявлення такої варіабельності разом зі спонтанними шлуночкова екстрасистолія, характеристики яких вказують на їх лівосторонній походження (див. Відмічені стрілками комплекси в відведеннях I-III), дозволяє припустити, що аберації можуть бути обумовлені прискоренням деполяризації у фазу 4 в латентному водія ритму, розташованому в лівій ніжці пучка Гіса. Обговорення в тексті.

З огляду на результати, отримані при дослідженні ішемічного і патологічно зміненого міокарда, слід окремо розглянути ще дві умови виникнення порушень проведення і аберації, а саме: 1) зсув порогового потенціалу до рівня нижче -70 мВ, що дозволяє мембранному потенціалу в процесі деполяризації знизитися до рівня, при якому проведення істотно погіршиться [56] - 2) зміни співвідношення реактивності, аналогічні показаним на рис. 4.3, Б і знижують ступінь, при якій автоматичні клітини повинні деполяризованого до уповільнення проведення з подальшим блокуванням. На рис. 4.19, Б, наприклад, суттєві порушення проведення могли б з`явитися швидше при деполяризації до -70 мВ, ніж до -60 мВ. Для виникнення аберації також має бути досить меншого збільшення тривалості циклу. Варто відзначити, що експериментальне відтворення порушень проведення, пов`язаних з поступовою деполяризацией ізольованих волокон Пуркіньє в фазу 4, зазвичай супроводжується змінами залежності реполяризації від часу і потенціалу, що проявляється зниженням максимального діастолічного потенціалу і генералізованої гіпополярізаціей кардіоміоцитів [56], а також зміщенням потенціалу за нульовою рівень [56J. Ці зміни ілюструє рис. 4.19, Б. Верхній і середній фрагменти рис. 4.21 дозволяють пояснити зміни форми комплексу QRS на рис. 4.18с точки зору залежать від тривалості циклу змін діастолічного потенціалу в клітинах латентних пейсмекеров правої ніжки пучка Гіса. Зважаючи на невеликі змін тривалості циклу, що супроводжуються появою і зникненням аберації, тут передбачається прискорення деполяризації у фазу 4 внаслідок ішемії, а також викликане деполяризацией зміщення порогового потенціалу до менш негативним значенням або згадані раніше зміни реактивності міокарда. Подальше підтвердження значущості цих чинників для розвитку аберації тривалого циклу було отримано El-Sherif і співавт. [252] при дослідженні порушень проведення в системі Гіс - Пуркіньє собаки після перев`язки коронарної артерії. Важлива роль змін збудливості, залежних від тривалості циклу, в розвитку аберації цього типу підкреслювалася іншими дослідниками [150].
Осциляторний активність. Передбачається також, що порушення проведення можуть бути пов`язані з осциляторних активністю, викликаної деполяризацией, або з іншими типами цієї активності [30, 253]. Якщо циклічні зміни мембранного потенціалу, обумовлені осциляторних активністю, відбуваються досить повільно, забезпечуючи тим самим зміни електрофізіологічних властивостей мембрани, то створюються умови для виникнення порушень проведення, аналогічних спостережуваним при деполяризації у фазу 4 латентних пейсмекерних клітин. Так, відносно повільні коливання мембранного потенціалу, пов`язані з дією серцевих глікозидів [253], можуть супроводжуватися циклічними змінами вухах і швидкості проведення в фазу діастоли. З іншого боку, швидкі коливання повинні обумовити більш однорідне пригнічення властивостей мембрани до рівня, що забезпечує усереднення потенціалу при осциляторних активності. Це в свою чергу призведе до змін збудливості і проведення, більш характерним для ситуації з низьким потенціалом спокою, ніж для підвищеного автоматизму. Дані про існування відносно повільної осциляторний активності в багатьох препаратах ішемічного і патологічно зміненого міокарда (див. Рис. 4.4) і про наявність у багатьох спонтанно активних клітинах змін порогового потенціалу [77] і реактивності [74, 75, 77, 87], що полегшують розвиток повільного проведення, вказують на потенційну значимість такої активності як причини порушень проведення. Певне значення мають і повідомлення про наявність зв`язку між осциляторних активністю і вариабельной місцевої блокадою в подібних препаратах [74, 75, 77, 87, 91-93].
Антиаритмічні препарати і аберація тривалого циклу. Все антиаритмики, використовувані в даний час, пригнічують деполяризацию в фазу 4 потенціалу дії латентних пейсмекерних клітин і, отже, повинні впливати на аберантних тривалого циклу. Однак до такого висновку слід ставитися з певною обережністю. Яскравим прикладом служать хінідин і прокаїнамід, дія яких на порушення провадження у фазу 4 представляється вельми парадоксальним [40, 256, 257]. З одного боку, в терапевтичній концентрації вони послаблюють або усувають автоматизм латентних пейсмекеров. Це запобігає розвитку аберації (або усуває вже наявну). З іншого боку, пряму блокуючу дію цих препаратів на Na + -кaнaли [45, 46, 146, 221] здатне полегшити розвиток аберації або посилити вже існуючу аберацію. Їх сумарний вплив на проведення та аберантних залежить від того, наскільки сприятливий придушення деполяризації у фазу 4 перевищує пряме пригнічення проведення. При низьких концентраціях їх прямий пригнічуючий вплив на проведення може бути настільки невеликим, що уповільнення деполяризації у фазу 4 призведе до поліпшення проведення та ослаблення аберрантним. З іншого боку, при високих концентраціях цих препаратів може переважати пригнічуючий вплив на проведення. Крім того, хінідин і прокаїнамід у високій концентрації здатні зменшити діастолічний потенціал, полегшивши тим самим розвиток автоматизму, пов`язаного з деполяризацією [40, 254, 255].

Мал. 4.21. Альтернативний механізм виникнення аберацій при прискоренні деполяризації у фазу 4 латентного клітинного пейсмекера за відсутності значних змін частоти синусового ритму.
Показаний також можливий механізм «сверхнормального» внутрижелудочкового проведення. Зліва наведена спрощена схема провідники системи, аналогічна представленої на рис. 4.1, А. Криві показують трансмембранні потенціали, зареєстровані в синусовомувузлі (СУ), пучку Гіса (Гіс) і правої ніжці пучка (ПНП) - нижче дана ЕКГ у І відведенні. Верхній фрагмент (контрольні умови): частота синусового ритму в нормальному діапазоні. Латентні Пейсмекер в пучку Гіса і його правої ніжки не піддаються деполяризації у фазу 4, ЕКГ в нормі. Середній фрагмент: синусовий ритм не змінюється. Автоматизм латентного пейсмекера в правій ніжці посилюється до ступеня, лише трохи поступається такої синусового вузла. Одночасно відзначається зміщення порогового потенціалу до менш негативного, ніж в нормі, рівня, а також пригнічення реактивності. В результаті амплітуда і Vmах відповіді, виникає в клітинах правої ніжки, значно знижуються і проведення пригнічується. На ЕКГ спостерігається блокада правої ніжки пучка Гіса. Нижній фрагмент: передсердна екстрасистола досягає клітин правої ніжки в той момент, коли діастолічний потенціал має максимальну величину. Отже, амплітуда і Vmax перевершують такі основного збудження, що відповідає поліпшенню проведення в правій ніжці в порівнянні з основним порушенням. Форма QRS відповідно менше аберрантним, ніж під час основного збудження ( «наднормальна» внутрижелудочковое проведення). Обговорення в тексті.

Якщо аберантних фази 4 в ішемічному або пошкодженому міокарді обумовлена зміною електрофізіологічних властивостей великої кількості частково деполяризованого, спонтанно активних волокон, то відновлення максимального діастолічного потенціалу до більш негативною величини може сприяти пригнічення автоматизму і ослаблення аберрантним. Така дія надають катехоламіни [56, 77, 254, 255]. Однак вони одночасно підсилюють автоматизм нормальних латентних водіїв ритму, що зменшує доцільність їх застосування.