Изменения в предсердиях при фибрилляции предсердий

01 Марта в 13:25 2613 0


Индукция и поддержание фибрилляции предсердий

Этиология ФП сложна, известны несколько различных факторов, содействующих активации фокусной предсердной активности или возникновению какого-либо круга re-entry в предсердиях. С помощью нескольких экспериментальных моделей удалось провести анализ патофизиологических сдвигов, связанных с поддержанием ФП. На рис. 1 продемонстрированы некоторые порочные круги, связанные с индукцией и поддержанием ФП. У разных пациентов (или в разных экспериментальных моделях) различные патофизиологические сдвиги могут иметь большее или меньшее влияние. "Разрыв" этих патофизиологических порочных кругов (медикаментозно, при измении образа жизни, с помощью катетерной абляции) - основа успешного лечения при стратегии поддержания синусового ритма. 

Порочные круги, которые вносят свой вклад в генез ФП. Индукция и поддержание ФП вызываются множественныхми факторами у большинства пациентов. Многие из них поддерживают сами себя, т.е. являются частью порочных кругов, которые ускоряют прогрессирование ФП с каждым приступом. Рисунок иллюстрирует четыре из этих порочных кругов. Высокая частота предсердного ритма, например при ФП, ТП или предсердной тахикардии, вызывает внутриклеточную перегрузку кальцием. Для защиты от индуцированной кальцием смерти, кардиомиоциты активируют "программу выживания" для выведения как можно больше ионов кальция из клетки. Это происходит при укорочении длительности потенциала действия и рефрактерности (электрическое ремоделирование). Хотя это и предохраняет клетки от гибели, но приводит к укорочению длины волны возбуждения и вносит свой вклад в рецидивирование ФП после предсердной ЭС. Очаговая активность внути легочных вен является частым провоцирующим фактором (триггером) "изолированной" пароксизмальной ФП, может также быть следствием растяжения ткани в месте соединения ЛВ и ЛП или перегрузки кальцием кардиомиоцитов, которая ведет к спонтанному высвобождению кальция и постдеполяризациям, особенно в присутствии симпатической стимуляции. Перегрузка кальцием, симпатическая активация и механическое растяжение ткани в соединении ЛВ и ЛП - механизмы ответственные за второй порочный круг. Структурные изменения сердца при ФП отмечаются уже после нескольких часов приступа ФП. Многие из этих изменений происходят вследствие активации РААС из-за перерастяжения ткани предсердий, увеличения давления в ЛП и относительной периферической гиповолемии. Активация РААС увеличивает количество внклеточного матрикса, что ведет к изоляции кардиомиоцитов, созданию местных барьеров для проведения импульса, которые облегчают re-entry в предсердии и таким образом укорачивают длину предсердной волны. Быстрый и нерегулярный ритм во время ФП в сочетании с потерей сокращения предсердий снижают сердечный выброс и могут приводить к дисфункции ЛЖ. А системным ответом на дисфункцию ЛЖ является опять же активация РААС, симпатическая активация (с еще большим нарастанием ЧСС) и, таким образом, поддержание ФП. В последующем, но не в последнюю очередь, активация клеточных изменений в этом порочном круге может приводить к активации выброса протромботических факторов в эндотелии предсердий. Как ранее рассматривалось в тексте, существуют лечебные подходы для разрыва каждого из этих порочных кругов: электрическое ремоделирование - антиаритмические препараты; очаговая активность - изоляция легочных вен; структурные изменения - терапия "вверх по течению"; левожелудочковая дисфункция - контроль частоты ритма (и в какой-то степени стратегия сохранения синусового ритма). Изменено (с разрешения): Koebe J., Kirchhof P. Novel non-pharmacological approaches for antiarrhythmic therapy of atrial fibrillation // Europace. - 2008. - Vol. 10. - P. 433-437.
Рис. 1. Порочные круги, которые вносят свой вклад в генез ФП. Индукция и поддержание ФП вызываются множественныхми факторами у большинства пациентов. Многие из них поддерживают сами себя, т.е. являются частью порочных кругов, которые ускоряют прогрессирование ФП с каждым приступом. Рисунок иллюстрирует четыре из этих порочных кругов. Высокая частота предсердного ритма, например при ФП, ТП или предсердной тахикардии, вызывает внутриклеточную перегрузку кальцием. Для защиты от индуцированной кальцием смерти, кардиомиоциты активируют "программу выживания" для выведения как можно больше ионов кальция из клетки. Это происходит при укорочении длительности потенциала действия и рефрактерности (электрическое ремоделирование). 

Хотя это и предохраняет клетки от гибели, но приводит к укорочению длины волны возбуждения и вносит свой вклад в рецидивирование ФП после предсердной ЭС. Очаговая активность внути легочных вен является частым провоцирующим фактором (триггером) "изолированной" пароксизмальной ФП, может также быть следствием растяжения ткани в месте соединения ЛВ и ЛП или перегрузки кальцием кардиомиоцитов, которая ведет к спонтанному высвобождению кальция и постдеполяризациям, особенно в присутствии симпатической стимуляции. Перегрузка кальцием, симпатическая активация и механическое растяжение ткани в соединении ЛВ и ЛП - механизмы ответственные за второй порочный круг. 

Структурные изменения сердца при ФП отмечаются уже после нескольких часов приступа ФП. Многие из этих изменений происходят вследствие активации РААС из-за перерастяжения ткани предсердий, увеличения давления в ЛП и относительной периферической гиповолемии. Активация РААС увеличивает количество внклеточного матрикса, что ведет к изоляции кардиомиоцитов, созданию местных барьеров для проведения импульса, которые облегчают re-entry в предсердии и таким образом укорачивают длину предсердной волны. Быстрый и нерегулярный ритм во время ФП в сочетании с потерей сокращения предсердий снижают сердечный выброс и могут приводить к дисфункции ЛЖ. А системным ответом на дисфункцию ЛЖ является опять же активация РААС, симпатическая активация (с еще большим нарастанием ЧСС) и, таким образом, поддержание ФП. В последующем, но не в последнюю очередь, активация клеточных изменений в этом порочном круге может приводить к активации выброса протромботических факторов в эндотелии предсердий. 


Как ранее рассматривалось в тексте, существуют лечебные подходы для разрыва каждого из этих порочных кругов: электрическое ремоделирование - антиаритмические препараты; очаговая активность - изоляция легочных вен; структурные изменения - терапия "вверх по течению"; левожелудочковая дисфункция - контроль частоты ритма (и в какой-то степени стратегия сохранения синусового ритма). 

Изменено (с разрешения): Koebe J., Kirchhof P. Novel non-pharmacological approaches for antiarrhythmic therapy of atrial fibrillation // Europace. - 2008. - Vol. 10. - P. 433-437.

Фокусная активность в легочных венах

Фокусная эктопическая активность в ЛВ была впервые описана у пациентов с ФП. Особенно на ранних стадиях ФП и у пациентов с так называемой "изолированной ФП" (то есть ФП у пациентов без сопутствующих состояний, провоцирующих аритмию) эпизоды ФП часто индуцируются быстрой фокусной электрической активностью из ЛВ, из области соединения ЛВ с задней стенкой ЛП и реже из других участков предсердий. Механизмами "фокусной активности" из ЛВ являются анормальное высвобождение ионов кальция и re-entry в пределах миокарда вокруг ЛВ. Доказана эффективность абляции фокусных очагов в лечении ФП. 

Электрическое ремоделирование

Процесс электрического ремоделирования при ФП был впервые описан в эксперименте на козах, у которых ФП была индуцирована электрической стимуляцией (рис. 2). В сущности, на высокую частоту сокращений при фибрилляции миокард предсердий отвечает укорочением рефрактерности и длительности потенциала действия. Наиболее вероятно, что данный эффект является "клеточным механизмом выживания", который помогает быстро активируемым кардиомиоцитам избавляться от избыточного кальция. На молекулярном уровне изменение экспрессии и регуляции протеинов, вовлеченных в калиевые и кальциевые каналы, снижает кальциевый и повышает калиевый поток (рис. 3). 

ФП поддерживает ФП. В контрольном исследовании короткий залп предсердной стимуляции (исследование на козах) вызывает короткий пароксизм быстрой ФП. Повторная индукция ФП приводит к прогрессирующему ускорению фибрилляторных импульсов и большей длительности аритмии. Через 2 нед после индукции ФП уже спонтанно не купируется. Источник (с разрешения): Wijffels M.C., Kirchhof C.J., Dorland R. et al. Atrial fibrillation begets atrial fibrillation. A study in awake chronically instrumented goats // Circulation. - 1995. - Vol. 92. - P. 1954-1968.
Рис. 2. ФП поддерживает ФП. В контрольном исследовании короткий залп предсердной стимуляции (исследование на козах) вызывает короткий пароксизм быстрой ФП. Повторная индукция ФП приводит к прогрессирующему ускорению фибрилляторных импульсов и большей длительности аритмии. Через 2 нед после индукции ФП уже спонтанно не купируется. 
Источник (с разрешения): Wijffels M.C., Kirchhof C.J., Dorland R. et al. Atrial fibrillation begets atrial fibrillation. A study in awake chronically instrumented goats // Circulation. - 1995. - Vol. 92. - P. 1954-1968.

Потенциал действия записан в кардиомиоцитах предсердий, взятых от 2 пациентов во время операции на открытом сердце. У пациента 1 в анамнезе нет ФП. У пациента 2 была ФП во время операции. Электрическое ремоделирование, вызванное ФП, может быть определено как укорочение потенциала действия и менее отрицательное значение потенциала покоя мембраны. Аббревиатуры обозначают основные ионные токи, которые укорачивают потенциал действия. Изменено (с разрешения): Ravens U., Cerbai E. Role of potassium currents in cardiac arrhythmias // Europace. - 2008. - Vol. 10. - P. 1133-1137.
Рис. 3. Потенциал действия записан в кардиомиоцитах предсердий, взятых от 2 пациентов во время операции на открытом сердце. У пациента 1 в анамнезе нет ФП. У пациента 2 была ФП во время операции. Электрическое ремоделирование, вызванное ФП, может быть определено как укорочение потенциала действия и менее отрицательное значение потенциала покоя мембраны. Аббревиатуры обозначают основные ионные токи, которые укорачивают потенциал действия. 
Изменено (с разрешения): Ravens U., Cerbai E. Role of potassium currents in cardiac arrhythmias // Europace. - 2008. - Vol. 10. - P. 1133-1137.

При хронической ФП в дополнение к ускорению реполяризации (укорочению потенциала действия) остаточный трансмембранный потенциал имеет более положительный заряд (вероятно, из-за выраженной активации IKACh). Однако укорочение потенциала действия в предсердиях не только сохраняет жизнеспособность миоцитов во время ФП, но и создает условия для рецидивирования ФП. После восстановления синусового ритма предсердный потенциал действия нормализуется в течение первых нескольких недель, а возможно даже в первые дни. 

Концепция электрического ремоделирования патофизиологически обосновывает использование препаратов, удлиняющих длительность потенциала действия для предотвращения рецидивирования ФП после кардиоверсии (в предсердиях, которые подверглись процессу ремоделирования). Факт восстановления электрических процессов на синусовом ритме после электрического ремоделирования указывает на то, что применение блокаторов ионных каналов может быть остановлено после того, как произошло обратное электрическое ремоделирование. 

Нарушение сократительной функции при фибрилляции

Длительная повторная электрическая активация кардиомиоцитов предсердий приводит к уменьшению длительности электрической диастолы, повышению притока кальция через сарколемму, повышению высвобождения кальция из саркоплазматического ретикулума и, следовательно, быстрой внутриклеточной перегрузке кальцием. Результатом является нарушение экспрессии и функции кальцийсвязывающих протеинов, а также дальнейшее нарушение регуляции сократительного аппарата. Это приводит к снижению сократительной функции и увеличению размеров предсердия. 

Указанные изменения сохраняются в течение нескольких недель после восстановления синусового ритма (станнирование предсердий). Наличие сократительной дисфункции указывает на важную роль внутриклеточной перегрузки кальцием в поддержании ФП, а также объясняет необходимость лечения антикоагулянтами в первые недели после кардиоверсии.

A. John Camm, Paulus Kirchhof, Gregory Y.H. Lip, Irena Savelieva и Sabine Ernst
Фибрилляция предсердий
Похожие статьи
показать еще
 
Сердечно-сосудистая хирургия