Электрофизиология антиаритмических препаратов при оказании первой помощи

Юлия 17 Июня в 0:00 670 0


Для лучшего понимания действия антиаритмических агентов необходимо рассмотреть основы электрофизиологии сердечных клеток. Все сердечные клетки потенциально способны действовать в качестве электрических пейсмекеров. Этот потенциал вариабелен по степени в разных тканях сердца и наиболее высок в синоатриальном узле. Нормальный сердечный ритм поддерживается доминированием именно этого пейсмекера (способного к спонтанной разрядке с более высокой частотой по сравнению с другими сердечными клетками), наличием проводящей системы, обеспечивающей быстрое и, как правило, единообразное проведение импульсов по определенным путям, а также существованием одинаковых по длительности и величине потенциалов действия и рефрактерных периодов в сердечных клетках. 

За рутинную пейсмекерную активность сердца и за проведение импульсов через предсердие к АВ-узлу с последующим их распространением по пучку Гиса в желудочковые волокна Пуркинье ответствен синусовый узел, обеспечивающий регулярную и упорядоченную трансмиссию сердечных импульсов. Большая длительность потенциала действия в волокнах Пуркинье по сравнению с желудочковыми мышечными волокнами обеспечивает упорядоченное проведение возбуждения в нормальных условиях. 

Аритмии возникают, как правило, вследствие изменения нормального формирования импульсов и их проведения. Усиление автоматизма может обусловить появление эктопических возбуждений. Нарушения распространения импульсов при усилении автоматизма способны привести к феномену реентри. Изменение возбудимости сердца может представлять совсем иной механизм, не полностью соответствующий двум предыдущим категориям изменений.

В состоянии покоя внутренняя часть сердечной клетки заряжена отрицательно, а ее наружная поверхность — положительно. Эта электрическая разность, называемая мембранным потенциалом покоя, как правило, составляет от -60 до -90 мВ в зависимости от специфичности клетки. Концентрация калия внутри клетки высока, а натрия — низка, тогда как на наружной поверхности клеточной мембраны отмечается обратное соотношение. Ионный градиент поддерживается активным натриево-калиевым трансмембранным насосом, зависящим от энергии аденозинтрифосфата (АТФ). 

Каждая клетка имеет свой пороговый потенциал, представляющий тот уровень трансмембранной электрической негативности, при котором клетка оказывается деполяризованной. Когда это происходит, наблюдается ряд упорядоченных изменений трансмембранной проницаемости и возникает потенциал действия (рис. 1). Клетка достигает своего порогового потенциала либо спонтанно, либо вследствие уменьшения ее отрицательности примерно к четвертой фазе, а также в результате проведения электрического заряда от соседних деполяризованных клеток. 

Потенциал действия волокна Пуркинье. Фаза 0 представляет деполяризацию, фазы 1, 2 и 3 — реполяризацию, а фаза 4 — потенциал покоя
Рис. 1. Потенциал действия волокна Пуркинье. Фаза 0 представляет деполяризацию, фазы 1, 2 и 3 — реполяризацию, а фаза 4 — потенциал покоя. 

Фаза 4 отражает нормальные изменения мембранного потенциала покоя, которые позволяют пейсмекерным клеткам достигнуть порога для спонтанной деполяризации. В нормальном сердце фаза 4 имеет более быстрый подъем кривой в синусовом узле (по сравнению с остальными участками сердца); следовательно, синусовый узел достигает порога быстрее и регулярнее по сравнению с какими-либо другими тканями сердца. Увеличение наклона кривой в фазе 4 в других тканях сердца или уменьшение наклона в синусовом узле может быть связано с возникновением некоторых аритмий. 

Когда достигается пороговый потенциал, начинается нулевая фаза. Во время нулевой фазы (длящейся лишь несколько миллисекунд), подъем кривой при которой зависит от внутренних свойств отдельной клеточной мембраны, вовлеченной в данный процесс, происходит быстрое поступление натрия в эти клетки, содержащие так называемые натрийзависимые быстрые каналы. Происходит также медленное поступление кальция через кальцийзависимые медленные каналы. 

Все клетки миокарда содержат медленно отвечающие каналы, однако быстро отвечающие каналы отсутствуют в АВ-узле и СА-узле, ввиду чего активность кальциевых каналов в этих двух областях имеет важное значение. Поступление натрия в клетку обеспечивается очень высоким концентрационным градиентом натрия вне клетки и продолжается, пока трансмембранный электрический градиент не станет действительно положительным внутри клетки. Наличие этой нарастающей внутриклеточной электрической позитивности создает сопротивление дальнейшему притоку натрия в клетку, несмотря на продолжающееся присутствие градиента концентрации натрия.

В фазе 1, которая, как принято считать, представляет фазу быстрой реполяризации, происходит инактивация дальнейшего поступления натрия в клетку; описан также приток в клетку хлора. В фазу 2, которая является фазой плато сердечного потенциала действия, отмечается слабый ток по другим каналам, не зависящим от медленных кальциевых каналов. Реполяризация возникает прежде всего в фазу 3, во время которой выход калия из клетки весьма ограничен (по времени). В этот момент концентрационные градиенты и трансмембранные электрические градиенты восстанавливаются до исходного уровня посредством насосов, зависящих от энергии АТФ, после чего вновь наступает фаза 4. 

Во время реполяризации нормальные сердечные клетки резистентны к дальнейшей деполяризации (независимо от применяемых стимулов) до тех пор, пока они не достигнут критического отрицательного трансмембранного потенциала. Например, в волокнах Пуркинье мембрана должна быть реполяризирована по крайней мере до —50 или —55 мВ, прежде чем деполяризация сможет вновь стимулироваться. Этот уровень реполяризации определяет конец абсолютного рефрактерного периода (АРП), который в свою очередь зависит от общей длительности потенциала действия (ДПД). 

Таким образом, предшествующие состояния, сокращающие ДПД (такие как аноксия или наличие ацетилхолина), могут повышать риск возникновения аритмий при уменьшении АРП, облегчая тем самым появление феномена реентри. И наоборот, некоторые препараты (антиаритмики третьего класса, такие как амиодарон) и электролитные нарушения (например, гипокальциемия), увеличивающие ДПД, могут снизить частоту возникновения аритмий, увеличив длительность АРП. 

По окончании АРП клетка остается относительно менее чувствительной к нормальному стимулу по сравнению с ее состоянием в период мембранного потенциала покоя. Во время так называемого эффективного рефрактерного периода (ЭРП) только воздействие сверхраздражителей способно вызвать деполяризацию. ЭРП также находится в прямой зависимости от общей продолжительности периода потенциала действия. 

Изменения рефрактерных периодов специфических тканей сердца имеют очень важное значение, в частности, для генерирования реентрантных аритмий. Феномен реентри возникает в том случае, когда два пути продвижения электрических сигналов соединяются как проксимально, так и дистально, причем один из них остается более рефрактерным, чем другой (рис. 2).

Следовательно, когда импульс распространяется одновременно по двум путям, в точке их проксимального соединения (точка А) он может адекватно проводиться вниз по одному из путей (1), в то время как продолжающаяся рефрактерность другого пути (2) вызывает блокаду антеградного проведения. Когда проводимый импульс достигает точки дистального соединения двух путе (точка В), он может направиться ретроградно по второму пут (2), если этот путь больше не находится в рефрактерном состоянии и может генерировать переключающийся поток, как только это ретроградное проведение вновь начнет стимулировать точку проксимального соединения обоих путей. 


Механизм реентрантной аритмии. А - точка проксимального ветвления с образованием двух путей (1 и 2); В - точка дистальной встречи этих двух путей.
Рис. 2. Механизм реентрантной аритмии. А - точка проксимального ветвления с образованием двух путей (1 и 2); В - точка дистальной встречи этих двух путей.

Следовательно, для создания подобного контура необходим разные степени рефрактерности двух путей. Так называемая дисперсия рефрактерности наиболее часто наблюдается пр интерференции нормальной и ишемической ткани, так ка ишемия сама по себе, как правило, увеличивает длительность абсолютного рефрактерного периода, и эффективного рефрактерного периода. 

Антиаритмические препараты разделяются на четыре группы (первая включает две подгруппы) в соответствии с электрофизиологическим механизмом их антиаритмического действи (табл. 1). Все препараты первой группы являются местным анестетиками, оказывающими угнетающее влияние на клеточные мембраны миокарда. Их основной антиаритмический эффект базируется на замедлении скорости быстрого тока натрия в клетку, что увеличивает ЭРП и тормозит восстановление возбудимости клетки. 

Следовательно, эти препараты угнетают скорость проведения, пролонгируют ЭРП и тормозят спонтанную диастолическую деполяризацию. Их влияние на общую ДПД, однако, весьма вариабельно.

Таблица 1. Классификация антиаритмических препаратов

Класс

Стандартные препараты

Новые и изучаемые агенты

Хинидин


 

Прокаинамид

Флекаинид

 

Дизопирамид

Аймалин

 

 

Этмозин

 

 

Энкаинид

Лидокаин

Мексилетин

 

Фенитоин

Токаинид

II

Пропранолол

Метопролол

 

 

Пиндолол

 

 

Тимол ол

 

 

Атенолол

III

Бретилий

Амиодарон

IV

Верапамил

Дилтиазем

 

Нифедипин

 


Антиаритмики класса IA yгнетают нулевую фазу и увеличивают ДПД. Антиаритмики класса 1Б угнетают нулевую фазу лишь в незначительной степени ассоциируются с сокращением ДПД. 

Изменения трансмембранного потенциала влияют на активность препаратов I класса. При наличии повышенного отрицательного трансмембранного потенциала (как при гипокалиемии) эти агенты оказываются менее эффективными, что было подтверждено клинически. И наоборот, в присутствии ишемии миокарда, когда трансмембранный потенциал менее негативен, эффективность указанных средств возрастает. Антиаритмические препараты II класса, куда в настоящее время входят бета-блокаторы, действуют путем блокирования фазы 4 деполяризации, что в норме усиливается катехоламинами. Антиаритмический спектр действия этих агентов довольно узок.

Класс III антиаритмиков действует путем увеличения продолжительности потенциала действия во всей миокардиальной ткани. Следовательно, эти препараты имеют потенциально широкий спектр действия; их влияние на аритмии не зависит не только от места их происхождения, но и от их патофизиологи (т. е. усиление автоматизма, реентри или изменение возбудимости). Увеличивая ДПД, эти препараты пролонгируют и АРГ.

Класс IV антиаритмиков оказывает влияние на медленно отвечающие кальциевые каналы; эти препараты особенно эффективны при аритмиях, либо исходящих из СА-узла, либо передающихся через СА-узел и(или) АВ-узел. Все миокардиальные клетки содержат эти медленные каналы, которые обеспечивают транспорт как кальция, так и натрия во время фаз О, I и 2 потенциала действия. Вместе с тем большинство миокардиальных клеток имеет также натрийзависимые быстрые каналы, обеспечивающие быстрое поступление натрия в клетки в нулевую фазу. 

Главным образом активность быстрых каналов ответственна за форму потенциалов действия в тех клетках, где они находятся, тогда как в клетках, содержащих только медленные каналы, конфигурация потенциала действия совсем иная. По этой причине потенциалы действия, генерируемые в АВ-узле и СА-узле, имеют конфигурацию, отличную от таковой в каких-либо других отделах сердца; следовательно, блокаторы кальциевых каналов, уменьшающие вхождение кальция в миокардиальные клетки, оказывают наибольшее влияние на АВ-узел и СА-узел, которые зависят от активности медленно отвечающих каналов. 

Специфическая активность препаратов этой группы весьма вариабельна; некоторые из них обладают значительно большей антиаритмической активностью, чем другие. В то же время отдельные эффекты препаратов (например, расслабление артериальных мышц) могут быть более выраженными у агентов со слабым антиаритмическим действием или даже с отсутствием последнего. 

Экспериментальные и новые препараты, которые могут считаться перспективными, перечислены в табл. 1. Эпинефрин, не являющийся собственно антиаритмиком, получил широкое распространение и обратил на себя особое внимание при аритмиях, сопровождающихся остановкой сердца. Атропин остается первоочередным препаратом при лечении некоторых нарушений проводимости; при гемодинамически нестабильных тахиаритмиях лечением выбора остаются электрическая кардиоверсия и(или) дефибрилляция.

Дж. Р. Хоффман
Похожие статьи
показать еще
Prev Next