Гіпокаліємія та іони - аритмії серця (1)
Модифікація ефектів калію іншими електролітами
У хворих з гіперкаліємією важливим фактором, що визначає тяжкість порушень передсердно-шлуночкового і внутрижелудочкового проведення, а також схильність (вразливість) шлуночків до фібриляції, може бути концентрація кальцію в плазмі крові. У хворих з нирковою недостатністю гиперкалиемия часто супроводжується гипокальциемией. Це може погіршити порушення передсердно-шлуночкового і внутрижелудочкового проведення і полегшити виникнення фібриляції шлуночків.
У деяких хворих з гіперкаліємією і нирковою недостатністю може також спостерігатися гіперкальціємія як наслідок вторинного гіперпаратиреозу або передозування кальцію при його терапевтичному введенні. Цілком ймовірно, що гіперкальціємія буде протидіяти впливу гіперкаліємії на порушення передсердно-шлуночкового і внутрижелудочкового проведення і запобіжить розвитку фібриляції шлуночків.
Є чимало повідомлень про розвиток аритмії під час діалізу як у хворих, які лікувалися препаратами наперстянки, так і у хворих, які не отримують такого лікування. Однак оцінити вплив діалізу на зв`язок аритмії зі змінами електролітного складу досить важко, оскільки діаліз спрямований на корекцію змісту декількох іонів одночасно.
Аномалії концентрацій натрію і магнію також впливають на електрокардіографічні прояви гіперкаліємії. Гіпернатріємія здатна протидіяти (а гіпонатріємія - посилювати) впливу підвищеної концентрації калію на порушення передсердно-шлуночкового і внутрижелудочкового проведення. Гіпермагніємія також здатна підсилювати вплив гіперкаліємії на порушення проведення. У гипокалиемических хворих з гипокальциемией аритмія спостерігається так само часто, як у хворих без гипокальциемии [42]. Аналогічно частота виникнення аритмії у гипокалиемических хворих не залежить від наявності (або відсутності) ацидозу [42].
інші іони
електрофізіологічні механізми
Тільки вкрай висока або занадто низька концентрація кальцію в плазмі крові здатна спричинити клінічно значущі електрофізіологічні аномалії. В діапазоні концентрацій, сумісних з життям, кальцій щодо мало впливає на мембранний потенціал спокою. Тривалість фази 2 потенціалу дії та ефективного рефрактерного періоду збільшується при зниженні концентрації кальцію і зменшується при її підвищенні [55]. Цей ефект, мабуть, вторинний стосовно змін калієвих струмів, обумовленим, з одного боку, зміною внутрішньоклітинної концентрації кальцію, і з іншого - зміною рівня плато потенціалу дії [56]. Ці зміни залежать також від частоти серцевого ритму і концентрації магнію в плазмі крові [55, 57]. Зниження концентрації кальцію пригнічує скоротливість, зменшує поріг збудливості і кілька уповільнює диастолическую деполяризацию в волокнах Пуркіньє. Підвищення концентрації кальцію має позитивний інотропний ефект, збільшує поріг збудливості і злегка прискорює діастолічну деполяризацію в волокнах Пуркіньє. Кальцій відіграє важливу роль у проведенні імпульсів, що залежить від потоку іонів, що проходять через так звані повільні канали. Ці ефекти будуть обговорюватися нижче.
Підвищення концентрації натрію збільшує (а її зниження зменшує) швидкість наростання потенціалу дії. Підвищена концентрація натрію протидіє розвитку багатьох ефектів гіперкаліємії завдяки прискоренню деполяризації. Високий вміст натрію в плазмі крові збільшує тривалість потенціалу дії, проте це навряд чи має клінічне значення.
Зміни концентрації магнію, які спостерігаються в клінічних ситуаціях, не роблять істотного впливу на потенціал дії, у всякому разі при нормальному рівні калію і кальцію [57]. При низькій концентрації кальцію зниження рівня магнію посилює ефекти низької кальцію, а підвищення рівня магнію коригує його ефекти [55, 57]. Це передбачає існування певної конкуренції між кальцієм і магнієм в клітинній мембрані. Підвищення концентрації калію може також змінити електрофізіологічні прояви високого рівня магнію.
Вплив на ЕКГ і порушення ритму серця
У хворих з гіперкальціємією сегмент ST укорочений або зовсім відсутня, а тривалість інтервалу Q-Т зменшена [11]. Експериментальна гіперкальціємія збільшує тривалість інтервалу Р-R і комплексу QRS, а також викликає поява ектопічних комплексів і фібриляції шлуночків. У собак гіперкальціємія знижує частоту синусового ритму і збільшує інтервал А-Н під час штучної стимуляції передсердь, проте ці прояви відзначаються лише при підвищенні плазматичної концентрації кальцію до 10,5 і 9,6 мекв / л відповідно [58]. У хворих з тяжкою гіперкальціємією QRS і Р-R часто збільшені, іноді спостерігається АВ-блок другого або третього ступеня [59].
Поки не отримано переконливих даних про те, що гіперкальціємія підвищує частоту ектопічних порушень. Проте було висунуто припущення, що раптова смерть хворих під час гіперпаратіреоідной кризу і при інших станах, пов`язаних з важкою гіперкальціємією, може бути викликана фібриляцією шлуночків [59]. В одному випадку постопераційна раптова смерть хворого з плазматичної концентрацією кальцію 18 мекв / л, як вважають, була пов`язана з аритмією.
У хворих з гипокальциемией сегмент ST і інтервал Q-Т збільшені. тривалість сегмента ST обернено пропорційна концентрації кальцію в плазмі крові [11]. збільшення інтервалу Q-Т пов`язане з більшою тривалістю рефрактерного періоду шлуночків. Цей ефект як такої навіть при відсутності неоднорідності рефрактерних періодів або змін проведення може розглядатися як причина аритмії. Помірна гіпокальціємія, викликана введенням Na2EDTA, пригнічує надшлуночкові і шлуночкові ектопічні порушення приблизно у 50% хворих [60]. Ектопічні комплекси, що придушуються при гіпокальціємії, знову з`являються після введення кальцію [60].
Вплив високої або низької концентрації натрію на ЕКГ-прояви, частоту серцевого ритму і проведення, мабуть, трохи, якщо її величина залишається в межах значень, сумісних з життям. Однак у хворих з порушеннями внутрижелудочкового проведення, викликаними гиперкалиемией, гіпернатріємія зменшує, а гипонатриемия збільшує тривалість комплексу QRS.
Хоча гіпомагніємія, як і гіпермагніємія, здатна чинити певний вплив на рефрактерность і проведення, будь-які специфічні для цих порушень ЕКГ-прояви поки не виявлені [11]. Гіпермагніємія пригнічує передсердно-шлуночковий і внутрижелудочковое проведення. В експерименті на тварин пригнічення передсердно-шлуночкового проведення може спостерігатися, коли концентрація магнію досягає 3 5 ммоль / л [57]. Така концентрація значно вища за ту, яка викликає зупинку дихання. Внутрішньовенне введення солей магнію може сприяти усуненню аритмії як при наявності, так і за відсутності лікування препаратами наперстянки [61]. Серйозна шлуночкова аритмія при гіпомагніємії описана у хворих з різними клінічними станами, зазвичай пов`язаними з гіпокаліємією і іншими аномаліями електролітного балансу. Однак роль самої гипомагниемии в розвитку порушень ритму встановити досить важко. Усунення аритмії шляхом введення магнію не може служити доказом того, що порушення ритму викликані дефіцитом магнію, оскільки магній володіє безумовним антиаритмічну дію. Більш того, відсутні достовірні дані про розвиток аритмії у експериментальних тварин в умовах штучного дефіциту магнію.
Ацидоз і алкалоз зазвичай супроводжуються зміною концентрації калію або іонізованого кальцію в плазмі крові. Тому важко визначити, чи викликають зміни позаклітинного рН як такі будь-які специфічні ЕКГ-прояви.
Вплив електролітного складу на ефективність серцевих глікозидів та інших антиаритмічних препаратів
Усе кардіоактівние і антиаритмічні препарати викликають різні зміни проникності мембран для іонів- їх дію в свою чергу змінюється під впливом позаклітинної і внутрішньоклітинної концентрації іонів. Докладне обговорення цього питання виходить за рамки даної глави, однак деякі аспекти взаємодії, що мають найбільше клінічне значення, будуть розглянуті нижче.
серцеві глікозиди
Підвищення позаклітинної концентрації калію пригнічує зв`язування глікозидів з (Na +, K +) - АТФазой, послаблює інотропну дію препаратів наперстянки і пригнічує викликану ними ектопічне екстравозбужденіе [62-64]. Тому гіперкаліємія (як у тварин, так і у людини) покращує переносимість високих доз серцевих глікозидів без розвитку ектопічної активності [65]. І навпаки, гіпокаліємія підвищує зв`язування глікозидів з (Na +, К +) - АТФазой, знижує швидкість виведення дигоксину [66] і потенціює токсичні ефекти серцевих глікозидів. У тварин з гіпокаліємією поява ектопічних комплексів і ритмів може спостерігатися після введення навіть дуже невеликих доз глікозидів. У хворих, які отримують препарати наперстянки, аритмія може бути випадково спровокована введенням вуглеводів, видаленням калію з плазми крові при діалізі [67] і (найчастіше) одночасним призначенням діуретиків.
Вплив взаємодії калію з препаратами наперстянки на передсердно-шлуночковий проведення відображає весь комплекс впливів калію на проведення, яке може пригнічувати як при низькій, так і при високій його концентрації в плазмі крові. Помірна гиперкалиемия здатна поліпшити предсердно-шлуночковий проведення у хворих з медикаментозним (дигіталіс) АВ-блоком [21] - проте може спостерігатися і протилежний ефект внаслідок синергічного депресивного впливу гіперкаліємії на передсердно-шлуночковий проведення, що було описано як в експерименті (у собак), так і у людини [68]. Отже, спрогнозувати сумарне (остаточне) вплив гіперкаліємії на зміни передсердно-шлуночкового проведення медикаментозного походження в кожному конкретному випадку неможливо. Більш того, воно залежить не тільки від абсолютної величини концентрації калію в плазмі, але і від швидкості його введення, а також від структурної цілісності АВ-з`єднання. Як показує мій особистий досвід, поєднання гіперкаліємії з гликозидной терапією може викликати серйозні порушення передсердно-шлуночкового проведення тільки у хворих з попереднім АВ-блоком першого ступеня. У хворих, які не мали АВ-блоку, ритм вислизають пейсмекеров був або нормальним, або прискореним. На рис. 4.11 показана електрокардіограма хворого з фібриляцією передсердь і нирковою недостатністю, яка отримувала підтримуючу дозу дигоксину - 0,5 мг в день. Частота порушень синусового вузла і частота серцевого ритму у нього не змінювалися при плазматичної концентрації калію 8,4 (А), 6,7 (Б) і 4,4 мекв / л (В).
Мал. 4.11. Електрокардіограма хворого 53 років з мерехтінням передсердь, лікованим дигоксином в підтримуючої дозі 0,5 мг / сут. Ознаки гіпокаліємії відзначаються за 3 год до зупинки серця (А) і після лікування лактатом натрію, глюкозу й інсуліном (Б і В). Частота ритму шлуночків на всіх трьох кривих складає приблизно 95 уд / хв. Пояснення в тексті {25}.
Мал. 4.12. Електрокардіограма хворого 26 років з ревматичної хворобою серця, леченной дигоксином в підтримуючої дозі 0,25 мг / сут. Після появи шлуночкового екстравозбужденія з коротким інтервалом зчеплення почалася фібриляція шлуночків (25.08.64). Спостерігалися на наступний день ЕКГ-ознаки гіпокаліємії і регулярний ритм серця, мабуть, пов`язані з вислизання ектопічеського пейсмекера [42}.
Гіпокаліємія може посилити медикаментозне (дигіталіс) пригнічення передсердно-шлуночкового проведення. Найбільш характерними порушеннями ритму при цьому є стабільна наджелудочковая тахікардія з блоком і тахікардія АВ-з`єднання або на фоні синусового ритму (АВ-дисоціація), або при фібриляції передсердь. Такого роду аритмії обумовлені поєднанням підвищеної ектопічної активності пейсмекеров і гноблення передсердно-шлуночкового проведення. І гіпокаліємія, і серцеві глікозиди зменшують ефективний рефрактерний період шлуночків і інтервал зчеплення ектопічних шлуночкових комплексів. Повільне поширення ранніх ектопічних екстравозбужденій може привести до циркуляції і викликати фібриляцію шлуночків (рис. 4.12). Синергическое вплив гіпокаліємії і серцевих глікозидів на автоматизм ектопічних пейсмекеров і передсердно-шлуночковий проведення пояснює низьку толерантність хворих з гіпокаліємією до препаратів наперстянки. У таких хворих стабільна передсердна тахікардія з блоком або передсердно-шлуночкова дисоціація з тахікардією АВ-з`єднання може з`явитися вже після введення 0,75-2 мг дигоксину.
Аналогічне вплив на автоматизм ектопічних пейсмекеров надають гіперкальціємія і серцеві глікозиди. Разом з тим вони підвищують поріг збудливості і скорочують ефективний рефрактерний період в шлуночках. Недавні дослідження показали також, що підвищення концентрації кальцію прискорює транзиторную диастолическую деполяризацию, викликану інтоксикацією глікозидами. Як передбачається на підставі спостережень in vitro, гіперкальціємія здатна підвищити ектопічну активність у хворих, які приймають препарати наперстянкі- проте поки ніхто не почув переконливих клінічних або експериментальних даних на користь цієї гіпотези. Клінічні приклади .явного синергізму і дії гіперкальціємії і серцевих глікозидів мають 40-50-річну давність [60] - більш свіжа інформація з цього питання відсутня. У експериментальних тварин, які лікувалися серцевимиглікозидами і кальцієм, гіперкальціємія викликала розвиток ектопічеського ритму, за винятком внесення майже 95% токсичної дози оуабаіна. У тварин, які отримували 90% токсичної дози глікозиду, не спостерігалося аритмії, коли плазматична концентрація препарату становила 46,2 мг / 100 мл. Це підтверджує результати більш раннього дослідження, в якому не вдалося продемонструвати значного синергічного або адитивного впливу кальцію і серцевих глікозидів на ритм серця і проведення у собак.
Як вважають, гіпокальціємія, викликана введенням Na2EDTA або солей лимонної кислоти, пригнічує ектопічні порушення медикаментозного (дигіталіс) походження. Однак мій особистий досвід свідчить про те, що Na2EDTA однаково ефективна при придушенні ектопічних порушень і ритмів як у хворих, які отримують препарати наперстянки, так і у які не отримують такого лікування [60].
Гіпомагніємія знижує дозу серцевих глікозидів, при якій виникають ектопічні ритми як у експериментальних тварин, так і у людини [69, 70]. Внутрішньовенне введення солей магнію усуває ектопічні комплекси у хворих, які лікувалися препаратами наперстянкі- однак аналогічний ефект може спостерігатися у хворих, які не отримують глікозидів [61].
