Аритмии сердца icon

Аритмии сердца





Скачать 5.78 Mb.
Название Аритмии сердца
страница 5/25
А. И. Бекер
Дата 24.03.2013
Размер 5.78 Mb.
Тип Документы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   25
^

ГЛАВА 4. Связь между аномалиями электролитного состава и аритмией



Б. Суравиц (В. Surawicz)


Электрическая активность в возбудимых тканях сопровождается изменениями проницаемости клеточной мембраны и трансмембранных потоков ионов. Для лучшего понимания изложенного в главе материала необходимо знание некоторых электрофизиологических основ; читатель может найти это в прекрасных учебниках [1, 2], обзорных статьях и в главе 3 данной книги. Предлагаемое здесь обсуждение электрофизиологической теории охватывает только те явления, которые непосредственно связаны с представленными в этой главе клиническими наблюдениями. Поэтому приведенные экспериментальные данные касаются почти исключительно концентраций электролитов, встречающихся в повседневной клинической практике. Наибольшее внимание уделено ионам калия, так как их роль в развитии аритмии представляется нам более значимой и лучше изученной, чем роль других ионов.


Гиперкалиемия




^

Электрофизиологические механизмы



1. Мембранный потенциал покоя (МПП), или максимальный диастолический потенциал (Относится к миокардиальным волокнам предсердий или желудочков, а также к волокнам Пуркинье). (МДП), снижается (т. е. становится менее отрицательным) при повышении внеклеточной концентрации калия. В диапазоне плазматических концентраций калия, встречающихся in vivo, изменения внутриклеточной концентрации калия весьма ограничены и, следовательно, не способны играть существенной роли в изменении МПП или МДП. Это позволяет нам считать изменения внеклеточной концентрации калия основным фактором, определяющим величину МПП или МДП [3]. При деполяризации, обусловленной повышением внеклеточной концентрации ионов калия, мембранный потенциал приближается к значению, определяемому по уравнению Нернста для мембраны, свободно проницаемой для K+. Это означает, что при плазматической концентрации калия, превышающей норму, мембрана ведет себя как калиевый электрод. МПП в миокарде желудочков составляет около—84 мВ при [К+]0= 5,4 мМ/л; примерно —67 мВ при [К+]0=10,0 мМ/л; около —60 мВ при [К+]0=16,2 мМ/л. При менее отрицательных величинах МПП клетки чаще всего недолго остаются возбудимыми, по крайней мере в ответ на электрический стимул обычной силы.

2. Реполяризация ускоряется, так как возросший [К+]0 повышает проницаемость мембраны для ионов калия и сокращает длительность потенциала действия. В миокардиальных волокнах желудочков такое сокращение обусловлено преимущественно ускорением фазы 3.

3. Диастолическая деполяризация в волокнах Пуркинье связана с повышением проницаемости мембраны для Na+ и, возможно, с ее понижением для K+. Гиперкалиемия, при которой проницаемость мембраны для калия возрастает, уменьшает наклон в фазу 4 (диастолическая деполяризация), тем самым снижая или подавляя автоматизм.

4. Пороговый уровень потенциала снижается (потенциал становится менее отрицательным) при усилении деполяризации (менее отрицательный МПП или МДП). Однако гиперкалиемия обычно вызывает большее изменение МПП в сторону деполяризации, чем изменение порогового потенциала. Это может привести к уменьшению «расстояния» (разности) между МПП и пороговым потенциалом. Поэтому при увеличении [К+]0 не всегда наблюдается снижение скорости проведения или частоты возбуждения пейсмекерных волокон. Напротив, как будет описано ниже, умеренное повышение [К+]0 может ускорить проведение без изменения частоты водителей ритма.

5. Двухфазное влияние повышенного [К+]0 на проведение и возбудимость обусловлено зависимостью последних как от абсолютной величины МПП, так и от разности между МПП и пороговым потенциалом. Если [К+]0 повышается постепенно, проведение сначала ускоряется, а порог возбудимости снижается в связи с уменьшением разности между МПП и пороговым потенциалом. Затем проведение замедляется, а порог возбудимости повышается вследствие снижения абсолютного уровня МПП [4]. Повышение [К+]0 может оказывать такое же двухфазное влияние на частоту спонтанного возбуждения волокон Пуркинье (сначала повышение активности, а затем ее снижение и прекращение).

6. Разные типы сердечных волокон весьма различаются по своей чувствительности к калию [5]. Так, угнетение возбудимости и проведения в миокарде предсердий отмечается при более низком [К+]0 по сравнению с другими миокардиальными волокнами. Изолированные ткани синусового узла и пучка Гиса более «резистентны» к повышению [К+]0, чем рабочий миокард желудочков, который в свою очередь более «резистентен» к высокой концентрации калия, чем миокард предсердий.

7. При неодинаковой внеклеточной концентрации калия в различных частях миокарда могут возникать «токи повреждения».

8. При повышенной концентрации калия отмечается тенденция к снижению дисперсии рефрактерности, так как длительность потенциала действия в этих условиях уменьшается независимо от частоты сердечного ритма, а частотозависимые различия в дли тельности потенциалов действия волокон Пуркинье и волокон рабочего миокарда желудочков сокращаются. При этом уменьшаются также различия между потенциалом действия волокон Пуркинье и клеток желудочков при любой частоте сердечного ритма [6]. Уменьшение различий в рефрактерности миокарда, обусловленное указанными факторами, отражается главным образом на нормальных циклах возбуждения. Однако существенное уменьшение длительности потенциала действия при, ранних экстравозбуждениях может способствовать повышению дисперсии рефрактерности.

9. Умеренная гиперкалиемия устраняет аномалии проведения и возбудимости. Этот эффект наблюдался в волокнах Пуркинье и ветвях пучка Гиса как in vitro, так и in vivo [7]. При аналогичном явлении в миокарде желудочков может отмечаться уменьшение или исчезновение наклона кривой возбудимости [8].

10. Отрицательный инотропный эффект гиперкалиемии, который может иметь косвенное влияние на развитие аритмии, по-видимому, сильнее выражен при сердечной недостаточности, чем в здоровом сердце [9]. В экспериментах на животных было показано, что угнетение сократимости миокарда под действием калия связано с поглощением К+ клетками сердца и определяется скорее скоростью повышения [К+]0, нежели абсолютной величиной [К+]0 [10].

^

Электрокардиографические проявления



Когда концентрация калия в плазме крови превышает 5,5 мэкв/л, Т-волны заостряются и их амплитуда увеличивается, а при уровне калия выше 6,5 мэкв/л обычно отмечаются изменения комплексов QRS. Диагноз гиперкалиемии нельзя с уверенностью поставить только на основании изменений Т-волны. В одном из исследований характерные Т-волны (высокие, с наклоном, узкие и заостренные) наблюдались лишь у 22 % больных с гиперкалиемией, тогда как у остальных — высокоамплитудные Т-волны не отличались от аналогичных волн другой этиологии. При дифференциальной диагностике целесообразно измерение интервала Q—Т. Если высокая, заостренная Т-волна является единственной электрокардиографической аномалией, вызванной гиперкалиемией, а длительность комплекса QRS и сегмент ST остаются в норме, то интервал Q—Т не изменен или укорочен; при других же состояниях, сопровождающихся появлением высокоамплитудных Т-волн, интервал Q—Т почти всегда увеличен [11]. U-волны у больных с гиперкалиемией обычно снижены или отсутствуют [11].

Точный ЭКГ-диагноз гиперкалиемии обычно можно поставить, если концентрация калия в плазме крови превышает 6,7 мэкв/л. Равномерно расширенный комплекс QRS при гиперкалиемии отличается от его ЭКГ-характеристик при блоке ножки пучка Гиса или экстравозбуждения, когда расширение наблюдается как в начальной, так и в терминальной части комплекса QRS. Широкая S-волна в левых грудных отведениях помогает отличить электрокардиографические проявления гиперкалиемии от ЭКГ-признаков типичного блока левой ножки пучка Гиса, а широкая начальная часть комплекса QRS от блока правой ножки пучка Гиса. Однако широкий комплекс QRS у больных с гиперкалиемией может напоминать его типичную форму при блоке левой ножки пучка Гиса. Нередко ось QRS смещается вверх, а иногда и вниз. Это предполагает неоднородную задержку проведения на основных участках левой ножки. Как и следовало ожидать, медленное внутрижелудочковое проведение сопровождается удлинением интервала Н—V, которое развивается параллельно увеличению длительности комплекса QRS [12]. Длительность QRS постепенно возрастает с повышением плазматической концентрации калия; между этими двумя параметрами отмечается достаточно тесная корреляция.

При высокой степени гиперкалиемии ЭКГ-изменения почти идентичны регистрируемым в умирающем сердце. Иногда у больных с далеко зашедшей гиперкалиемией сегмент ST имеет заметные отклонения и симулирует форму сегмента при остром повреждении, напоминающую острую ишемию миокарда. Такое отклонение сегмента ST быстро исчезает, когда ЭКГ-признаки гиперкалиемии регрессируют в результате лечения гемодиализом. «Токи повреждения», ответственные за отклонение сегмента ST, вероятно, вызваны неоднородной деполяризацией в различных частях миокарда. Подъем сегмента ST или монофазный ЭКГ-признак легко воспроизводится при нанесении калия на поверхность желудочков или при внутрикоронарном введении КС1 [10].

Если концентрация калия в плазме крови превышает 7 мэкв/л, амплитуда Р-волны обычно снижается, а ее длительность увеличивается в связи с замедлением проведения в предсердиях. Интервал Р—R часто увеличен, однако появление большинства таких интервалов обусловлено увеличением длительности Р-волны. Когда концентрация калия в плазме превышает 8,8 мэкв/л, Р-волна на электрокардиограмме обычно исчезает. При наличии широкого комплекса QRS низкая амплитуда Р-волны или отсутствие Р-волны позволяет дифференцировать ЭКГ-признаки гиперкалиемии и нарушений внутрижелудочкового проведения иного происхождения. Наличие регулярного сердечного ритма в отсутствие Р-волн связывается с проведением возбуждения из синусового узла в желудочки при синусно-предсердном блоке [14]. Эта концепция получила подтверждение в недавних экспериментах на собаках [15], где было показано, что даже при исчезновении Р-волны во время гиперкалиемии электрическая активность в области синусового узла и пограничного гребня сохраняется и каждому комплексу QRS предшествуют ЭГ-признаки возбуждения пучка Гиса (рис. 4.1). Правильный сердечный ритм в отсутствие Р-волн может быть обусловлен перемещением водителя ритма в АВ-соединение или в волокна Пуркинье, однако установить его точную локализацию у больных с отсутствием Р-волн обычно невозможно. Когда концентрация калия в плазме крови превышает 10 мэкв/л, желудочковый ритм может стать нерегулярным вследствие одновременной активности нескольких ускользающих пейсмекеров в угнетенном миокарде. Сочетание нерегулярного ритма и отсутствия Р-волны может симулировать фибрилляцию предсердий.





Рис. 4.1. Проведение возбуждения от синусового узла в желудочки при гиперкалиемии (А и Б).

Представлены электрокардиограмма во II отведении и электрограммы синусового узла (ЭГСУ 4 и 8), полученные в двух различных точках. Обсуждение в тексте. Гис — электрограмма пучка Гиса; Н — потенциал пучка Гиса; ППГ — потенциал пограничного гребня; ЭГУПП — электрограмма ушка правого предсердия [15].


Повышение концентрации калия в плазме крови до 12— 14 мэкв/л вызывает асистолию желудочков или их фибрилляцию. Развитию фибрилляции может предшествовать учащение желудочкового ритма [16]. Фибрилляция желудочков, вероятно, обусловлена циркуляцией, которая облегчается замедлением внутрижелудочкового проведения и уменьшением длительности потенциала действия желудочков. Эксперименты на собаках показали, что выраженные нарушения внутрижелудочкового проведения могут сопровождаться изменением последовательности активации или даже ее реверсией (т. е. возбуждение эпикарда возникает раньше, чем возбуждение эндокарда) [12].

Электрокардиографические проявления гиперкалиемии могут до некоторой степени нормализоваться при повышении содержания кальция и натрия в плазме крови [17]; они становятся более выраженными при уменьшении плазматической концентрации калия, а возможно, и натрия.





Рис. 4.2. Изменения потенциала действия предсердий (П) и желудочков (Ж), а также ЭКГ при повышении внеклеточной концентрации калия (Ка).

Числа слева — мембранный потенциал (в мВ), а числа внизу — концентрация калия (в мэкв/л) [11}.


Описанные выше ЭКГ-изменения, вызываемые гиперкалиемией, легче понять, если соотнести их с соответствующими изменениями потенциала действия предсердий и желудочков, как это показано на рис. 4.2 (сравнение на основании экспериментальных данных, полученных на изолированных перфузируемых сердцах кроликов). За исключением длительности комплекса QRS и интервала QT, нормальные ЭКГ-характеристики и признаки изменений электролитного состава у кроликов практически идентичны таковым у человека [18]. На рис. 4.2 видно, что длительность потенциала действия в предсердных волокнах меньше, чем в волокнах желудочков. Мы полагаем, что характеристики Р-волны и Та-волны отражают суммарную величину всех деполяризации и реполяризаций предсердных волокон, а характеристики комплекса QRS, сегмента ST и Т-волны — активность волокон желудочков. Продолжительность фазы 0 составляет всего лишь несколько миллисекунд, но время, необходимое для деполяризации всех волокон, соответствует длительности комплекса QRS. Продолжительность фазы 2 приблизительно соответствует длительности сегмента ST, а продолжительность фазы 3 соответствует длительности Т-волны. Окончание Т-волны приблизительно соответствует окончанию потенциалов действия на поверхности желудочков. Наклон кривой в фазу 3 обычно аналогичен наклону терминальной части Т-волны. Окончание Т-волны почти совпадает с окончанием желудочковой фазы изгнания, а U-волна обычно появляется при расслаблении. На рис. 4.2, Б показано влияние повышения концентрации калия до 6 мэкв/л на реполяризацию, ответственную за сужение и заострение Т-волны. При этой концентрации эффект некоторого понижения МПП еще не очевиден. Как показывает рис. 4.2, В—Д, постепенное повышение концентрации калия сопровождается постепенным снижением МПП, в результате чего скорость нарастания потенциала действия уменьшается. Это в свою очередь замедляет внутрипредсердное и внутрижелудочковое проведение, увеличивая, таким образом, длительность Р-волны и комплекса QRS соответственно [19]. При концентрации калия 12 мэкв/л деполяризация желудочков происходит очень медленно, участки желудочкового миокарда подвергаются реполяризации еще до завершения деполяризации, поэтому определение конца комплекса QRS часто затруднено или даже невозможно (рис. 4.2, Д). На рис. 4.2, В и 4.2, Г деполяризация предсердных волокон выражена в большей степени, чем в волокнах желудочков. На рис. 4.2, В Р-волна широкая, с низкой амплитудой; на рис. 4.2, Г Р-волна уже едва различима, а на рис. 4.2, Д она отсутствует, так как низкоамплитудный импульс не позволяет достигнуть порогового уровня и обеспечить распространяющийся ответ [20]. Исчезновение Р-волны в тот момент, когда желудочковый комплекс еще хорошо различим, свидетельствует о том, что возбудимость предсердных волокон подавляется при более низкой концентрации калия, чем возбудимость волокон желудочков.

^

Антиаритмические эффекты калия



У больных с умеренной гиперкалиемией (концентрация калия от 5,5 до 7,5 мэкв/л) эктопические возбуждения возникают очень редко. Нарушения предсердно-желудочкового проведения также нехарактерны для этой стадии гиперкалиемии. Антиаритмические эффекты повышения концентрации калия могут быть обусловлены одним из следующих механизмов: 1) угнетение автоматической активности эктопических водителей ритма, вызываемое замедлением диастолической деполяризации; 2) прекращение циркуляции возбуждения вследствие улучшения проведения (т. е. устранение однонаправленного блока); 3) прекращение циркуляции вследствие ухудшения проведения (т. е. превращение однонаправленного блока в двунаправленный); 4) снижение неоднородности рефрактерности в пределах миокарда, а также между волокнами Пуркинье и миокардом желудочков; 5) устранение ускоренного про- . ведения и повышенной возбудимости. Из всех перечисленных выше эффектов первый, вероятно, представляет наибольший клинический интерес, по крайней мере при небольшом или умеренном повышении концентрации калия в плазме крови.

Влияние введения калия на ритм сердца и проведение импульсов зависят от электрической целостности миокарда, начальной концентрации калия в плазме крови, количества введенного калия и изменений (или скорости изменений) его концентрации. В нашем исследовании внутривенное введение калия подавляло наджелудочковые и. желудочковые эктопические возбуждения (за исключением фибрилляции и трепетания предсердий) примерно у 80 % больных [21]; на частоту подавления не влияет наличие заболевания сердца и лечение препаратами наперстянки [21]. Различие между терапевтической и токсической дозой калия невелико [21], и антиаритмический эффект обычно наблюдается при повышении концентрации калия в плазме крови от 0,5—1 мэкв/л до —6,5 мэкв/л. Такое повышение концентрации калия обычно не влияет на синусовый ритм.

Терапевтический эффект введения калия чаще всего бывает кратковременным, поэтому лечение должно проводиться под контролем врача, достаточно хорошо знакомого с ЭКГ-проявлениями влияния калия. Особенно целесообразно наблюдение за Т- и Р-волнами, так как заострение Т-волны или значительное снижение амплитуды Р-волны обычно предшествует проявлению существенного влияния повышенной концентрации калия — изменениям длительности комплекса QRS и предсердно-желудочкового проведения. Однако у некоторых больных с нарушениями предсердно-желудочкового проведения введение калия с безопасной скоростью вызывает выраженный АВ-блок еще до появления заметных изменений конфигурации Т-волны [21]. Его возникновение наиболее вероятно у больных, получающих дигиталис, ввиду синергического действия калия и дигиталиса на АВ-проведение [22].

Следует также помнить, что медленное введение солей калия одновременно с глюкозой может вызвать серьезные нарушения ритма у больных с гипогликемией, выраженным дефицитом калия или интоксикацией препаратами наперстянки [23]. У таких больных калий, по-видимому, очень быстро захватывается клетками, и при медленном введении его плазматическая концентрация уменьшается, что может вызвать появление эктопических возбуждений и тахикардию желудочков или фибрилляцию [23].

Предварительно рассчитать терапевтическую антиаритмическую дозу калия нелегко. Часто для подавления эктопических возбуждений бывает достаточно лишь нескольких миллиэквивалентов калия. В случае повторного появления нежелательной аритмии калий вводится вновь до устранения нарушений ритма. Иногда неудачи калиевой терапии нарушений ритма бывают обусловлены продолжением введения калия после подавления аритмии. При лечении аритмии калий должен вводиться с перерывами, особенно у больных с вызванной дигиталисом эктопической тахикардией, у которых экскреция калия может быть затруднена из-за снижения сердечного выброса или вследствие гипотензии. У таких больных даже небольшие количества калия могут устранять нарушения ритма, но этот эффект, по-видимому, в большей степени зависит от изменений скорости повышения концентрации калия, чем от его абсолютной концентрации в плазме крови. Следовательно, пока дигиталис остается в организме в избыточном количестве, нарушения ритма могут появиться вновь, даже если концентрация калия в плазме превышает норму. Продолжение введения калия в «свободные от аритмии» интервалы времени может привести к гиперкалиемии, что исключит дальнейшее использование калия при возобновлении приступов аритмии.

Влияние калия на аритмию является неспецифическим. Калий одинаково эффективен при устранении эктопических комплексов у больных с низкой и нормальной концентрацией калия в плазме независимо от получения ими препаратов наперстянки. Однако чаще всего калий используется для лечения больных с эктопиче скими комплексами и нарушениями АВ-проведения, обусловленными гипокалиемией, а также больных с эктопической суправентрикулярной тахикардией и проведением 1:1 или 2:1 или с желудочковой тахикардией, вызванной препаратами наперстянки. Последняя часто усугубляется гипокалиемией, а возможно, и дефицитом калия без гипокалиемии. Коррекция гипокалиемии и дефицита калия у таких больных восстанавливает более или менее нормальную толерантность к препаратам наперстянки и предотвращает повторное появление угрожающих нарушений ритма. Если эктопические ритмы и комплексы не связаны с гипокалиемией или интоксикацией дигиталисом, неспецифический антиаритмический эффект калия может быть кратковременным и аритмия возобновится, как только лечение будет прекращено и плазматическая концентрация калия вернется к исходному уровню. Даже у больных без гипокалиемии или интоксикации препаратами наперстянки использование калия иногда целесообразно и желательно, так как калий не дает гипотензивного эффекта. Калий весьма эффективен при лечении больных с эктопическими комплексами и быстрым эктопическим ритмом после операций на открытом сердце. Содержание калия в организме таких больных нередко понижено, даже если до операции гипокалиемия отсутствовала. Возникновение гипокалиемии после операции может быть обусловлено гемодилюцией, введением глюкозы или большими потерями калия с мочой. Поскольку до операции на открытом сердце многие больные получают препараты наперстянки, частота постоперационной аритмии велика. Такие нарушения ритма обычно эффективно подавляются однократным или повторным внутривенным введением 2—5 мэкв калия. Антиаритмическое действие калия, как правило, не сопровождается значительным изменением частоты синусового ритма, так как синусовый узел, по-видимому, менее чувствителен к калию, чем волокна Пуркинье [24] (см. ниже).

Введение калия иногда сразу же останавливает эктопическую наджелудочковую или желудочковую тахикардию [25], но гораздо чаще наблюдается постепенное замедление эктопического ритма (рис. 4.3). При трепетании или мерцании предсердий введение калия обычно не позволяет восстановить синусовый ритм, возможно, из-за того, что используемые дозы недостаточны для повышения концентрации калия в плазме крови до необходимого уровня. Как показывают клинические наблюдения и лабораторные исследования, прекращение мерцания предсердий может ожидаться при плазматической концентрации калия выше 7 мэкв/л. Описаны случаи спонтанной дефибрилляции у больных с хроническим мерцанием, предсердий и выраженной гиперкалиемией [5, 21]. Дефибриллирующее действие калия на желудочки известно уже с начала этого столетия. Видимо, не стоит забывать, что при отсутствии дефибриллятора в экстренных случаях дефибрилляция желудочков может осуществляться путем внутривенного введения раствора калия [5].





Рис. 4.3. Влияние внутривенного введения КС1 на частоту возбуждения эктопического предсердного пейсмекера.

Отмечается постепенное снижение частоты возбужения предсердий. А, Б и В— предсердно-желудочковое проведение составляет отношение 2:1, в остальных случаях— 1:1 (Г-Ж).


^

Влияние калия на синусовый и атриовентрикулярный узлы



Влияние калия на синусовый и атриовентрикулярный узлы требует отдельного рассмотрения, так как автоматизм, проведение и рефрактерность в этих тканях в значительной степени зависят от трансмембранного тока, проходящего преимущественно через так называемый медленный канал (см. ниже). Зависимость от кальциевого тока может быть (отчасти) ответственной за снижение чувствительности клеток узлов к гиперкалиемии [26]. В эксперименте с регионарной перфузией синусового узла у собаки электрическая активность узла сохраняется при повышении концентрации [К+]0 21,6 ммоль/л, но при устранении симпатического влияния или снижении уровня кальция она подавляется при более низкой концентрации [К+]0 [26]. У кошки или кролика высокая концентрация [К+]0 вызывает смещение водителя ритма внутри перфузируемого синусового узла обычно сверху вниз, но иногда и в противоположном направлении. Такое смещение в пределах синусового узла распознается на ЭКГ только при регистрации электрической активности непосредственно от узла и окружающих тканей.

При высокой концентрации калия проведение в АВ-узле подавляется меньше, чем в волокнах Пуркинье и желудочках. Умеренная гиперкалиемия (т. е. повышение плазматической концентрации калия до 5—6,5 мэкв) может уменьшить интервал Р—R или даже устранить АВ-блок второй или третьей степени [21], вероятно, потому, что оптимальное предсердно-желудочковое проведение возникает при концентрации калия, близкой к верхней границе нормы (или несколько превышающей ее). Однако существуют значительные индивидуальные вариации чувствительности, зависящие как от структурной целостности АВ-узла, так и от ряда физиологических факторов, таких как взаимодействие эффектов калия и ацетилхолина [27]. Так, у некоторых больных степень АВ-блока возрастает уже после небольшого повышения концентрации калия [21]. Следует отметить, что большинство клинических исследований влияния калия на предсердно-желудочковое проведение осуществлялось еще до широкого использования регистрации электрической активности пучка Гиса; поэтому невозможно установить, чем обусловлено наблюдавшееся ухудшение АВ-проведения после введения калия — его влиянием на АВ-узел как таковой или же на участки предсердно-желудочковой проводящей системы ниже узла [28].

^

Двухфазное влияние калия на возбудимость и внутрижелудочковое проведение



В эксперименте на собаках порог возбудимости снижается при умеренном повышении концентрации калия в плазме [8], но если концентрация превышает 7—9 мэкв/л, он резко возрастает. У человека при постепенном повышении плазменной концентрации калия не удается воспроизвести ожидаемое начальное снижение порога возбудимости, который начинает расти лишь при концентрации свыше 7 мэкв/л [29] (рис. 4.4). Однако, как свидетельствуют некоторые клинические наблюдения, небольшое увеличение концентрации калия может повысить порог возбудимости. Таким образом, иногда при введении калия нормальная реакция пейсмекера восстанавливается, возможно, вследствие снижения порога возбудимости [30]. Следует также отметить, что определение порога возбудимости у больных с имплантированным водителем ритма не позволяет дифференцировать отсутствие реакции на стимуляцию и блокирование распространения локального ответа. Однако это, вероятно, не имеет существенного практического значения, так как калий аналогичным образом влияет на порог возбудимости и на скорость проведения. У человека минимальный порог возбудимости и максимальная скорость внутрижелудочкового проведения отмечаются при плазматической концентрации калия около 6 мэкв/л. При более низкой или более высокой концентрации калия проведение скорее всего замедлится, а порог возбудимости возрастет. Следовательно, если [К'1"],, находится в нормальных пределах, введение калия может повысить скорость внутрижелудочкового проведения [20, 31]. Было показано, что при быстром внутривенном введении калия длительность комплекса QRS сначала уменьшается, а-затем увеличивается [31]. Первоначальное уменьшение длительности QRS наблюдается также при внутрикоронарной инфузии солей калия [10].





Рис. 4.4. Изменения диастолического порога и концентрации калия в плазме крови (Кплазм) во время инфузии КС1. Объяснение в тексте [29].


^

Аритмогенные эффекты высокой концентрации ионов калия



Постепенное замедление проведения и снижение возбудимости вследствие повышения концентрации калия заканчиваются остановкой сердца, когда калий деполяризует желудочковые волокна до критического уровня, при котором эти волокна становятся невозбудимыми, но чаще гиперкалиемия завершается фибрилляцией желудочков. Наблюдаемая при гиперкалиемии фибрилляция желудочков обусловлена, скорее всего, циркуляцией импульсов вследствие одновременного замедления проведения и уменьшения рефрактерного периода. Наибольшего сокращения длительности потенциала действия (т. е. рефрактерного периода) можно ожидать при появлении ранних преждевременных комплексов — эффект, связанный с реполяризующим влиянием мембранных токов, переносимых ионами калия [32, 33].

Летальная гиперкалиемия у людей чаще всего связана с уремией, но иногда она является результатом случайной ошибки в определении количества внутривенно вводимого калия (например, при назначении больших доз калиевых солей пенициллина). Пероральное введение больших доз калия также может быть причиной летального исхода у некоторых больных с низким сердечным выбросом или с нарушением функции почек.

Эффекты внутривенного назначения калия зависят в большей степени от скорости введения, чем от абсолютного количества введенного калия. Большие количества калия могут вводиться очень медленно, что обеспечит достаточное время для экскреции калия почками или его захвата клетками. При высокой же скорости введения даже небольшие количества калия могут оказаться летальными. Так, быстрое внутривенное введение 2—4 мэкв КС1 собаке вызывает фибрилляцию желудочков [16]. На рис. 4.5 видно, что такая фибрилляция желудочков может возникнуть после единственного эк-топического возбуждения, которому необязательно предшествуют какие-либо обычные ЭКГ-проявления калиевой интоксикации, например расширение комплекса QRS, удлинение интервала PR или брадикардия. Аналогичные эффекты (но после более низких доз калия) наблюдаются при введении солей калия непосредственно в коронарные артерии. У собак фибрилляция желудочков развивалась при введении калия со скоростью 1,6 мэкв/кг/с в левую переднюю нисходящую артерию или со скоростью 0,8 мэкв/кг/с — в правую коронарную артерию [10]. Общее количество калия, вызывавшего фибрилляцию желудочков в этом эксперименте, оставалось в диапазоне от 0,25 до 0,5 мэкв. Электрофизиологические исследования у собак показывают, что фибрилляции желудочков, вызванной регионарной гиперкалиемией, предшествуют появление повреждающих токов [10], увеличение продолжительности периода уязвимости и реверсия нормальной последовательности возбуждения (от эндокарда к эпикарду) [12]. Последнее наблюдение позволяет предположить, что источник эктопической активности желудочков находится скорее в пределах миокарда, нежели в проводящей системе [12].





Рис. 4.5. ЭКГ в отведении II (Отв. II) и давление в правом желудочке (ПЖ) и бедренной артерии (БА) у собаки после введения 2,5 мэкв/л КС1 в легочную артерию в течение 9 с. Стрелка указывает окончание инфузии. Объяснения в тексте [16}.


^

Значение повышенной концентрации калия при ишемии миокарда



Результаты экспериментов на животных позволяют предположить, что внезапная смерть после инфаркта миокарда может быть связана с фибрилляцией желудочков, вызванной освобождением калия из ишемического миокарда [34]. Harris показал, что начало аритмии у собак с окклюзией коронарной артерии совпадает с повышением концентрации калия в коронарной вене, отводящей кровь из зоны инфаркта [34]. У человека потеря калия при ишемии миокарда может быть вызвана учащением сердечного ритма. Механизм такой потери остается не до конца ясным. При исследовании сердца кролика Shine и соавт, показали, что потерю калия в первые 30—40 мин тотальной ишемии нельзя объяснить ослаблением натриево-калиевой АТФазной активности («насос») [35]. Следовательно, наиболее вероятной причиной транзиторного ишемического повреждения и потери калия является повышенная проницаемость клеточной мембраны [36].





Рис. 4.6. Изменения внеклеточной активности К+ в субэндокарде (Эндо) и субэпикарде (Эпи), зарегистрированные в центре ишемической зоны с помощью двух калиевых электродов, соединенных вместе таким образом, что расстояние между их кончиками составляет 8 мм. НЗ — нормальная зона; ФЖ — фибрилляция желудочков [37].


Использование недавно разработанного К+-чувствительного электрода позволило нескольким группам исследователей в США [37] и других странах [38] прямо зарегистрировать изменения концентрации калия в интерстициальной жидкости в зоне острой ишемии миокарда. Эти исследования продемонстрировали тесную корреляцию между повышением внеклеточной концентрации калия и развитием тока повреждения, уменьшением рефрактерного периода, замедлением проведения, фибрилляцией желудочков (рис. 4.6) и угнетением сократимости сразу после коронарной окклюзии у собак и свиней [37, 38]. Эти наблюдения определенно подтверждают «калиевую теорию» аритмии при. острой ишемии миокарда, однако- они не исключают возможной роли дополнительных факторов.

^

Эффекты, обусловленные нестабильностью состояния при быстрых изменениях концентрации калия



Быстрое изменение внеклеточной концентрации калия может вызвать электрофизиологические эффекты, отличающиеся от наблюдаемых при соответствующей [K^^lo в стабильных условиях. Примером такого феномена может служить «парадоксальный» эффект Zwaardemaker-Libbrecht, который состоит в транзиторной остановке пейсмекерных волокон, сокращении длительности потенциала действия и гиперполяризации после изменения внеклеточной концентрации калия от низкой до нормальной или высокой. Это явление, изучавшееся на перфузируемом сердце кролика [18, 20], изолированных волокнах Пуркинье [6, 39] и наркотизированных собаках с дефицитом калия, связывают с резким повышением проницаемости мембраны для калия и ростом активности Na+-насоса [6, 39]. Клиническое значение данного эффекта, по-видимому, ограничивается случайными эпизодами брадикардии или АВ-блока, наблюдаемыми при быстром введении калия больным с тяжелой гипокалиемией и дефицитом калия [11].

Другим примером «парадоксального» эффекта калия в нестабильных условиях является уменьшение длительности комплекса QRS, наблюдаемое при быстром введении калия собакам [31], а также отрицательное инотропное действие калия, зависящее в большей степени от скорости его введения, чем от абсолютной величины его внеклеточной концентрации [10].


Гипокалиемия

^

Электрофизиологические механизмы



Мембранный потенциал покоя, или максимальный диастолический потенциал' сердечных волокон, возрастает (т. е. становится более отрицательным) при снижении внеклеточной концентрации калия. Однако рост потенциалов (т. е. гиперполяризация) можно было бы ожидать на основании расчетов с использованием уравнения Нернста для мембраны, свободно проницаемой для ионов калия. Гиперполяризация обнаруживается в сердечных волокнах всех типов, но ее длительность в клетках рабочего миокарда и пейсмекерных волокнах (например, в волокнах Пуркинье) различна [6, 40]. В непейсмекерных волокнах перфузия раствором с низким содержанием калия (0,54 мМ/л) вызывает продолжительную гиперполяризацию; в волокнах же Пуркинье гиперполяризация кратковременна, транзиторна и быстро сменяется нарастающей деполяризацией, обусловленной значительным ускорением диастолической деполяризации. Затем появляется спонтанная автоматическая активность, при которой МДП становится все менее отрицательным, пока, наконец, волокно не утратит свою возбудимость.

Реполяризация. С понижением [К+]0 реполяризация замедляется и длительность потенциала действия (ПД) возрастает [18]. Последний эффект сопровождается постепенным увеличением наклона фазы 2 и уменьшением наклона фазы 3, что приводит к появлению длинного «хвоста» потенциала действия. Наблюдается не только замедление наклона фазы реполяризации, но и изменение его формы — от выпуклой к вогнутой. При более продолжительной реполяризации увеличивается интервал времени, в течение которого разница между диастолическим и пороговым потенциалами уменьшается. Это означает, что период повышенной возбудимости увеличивается и возникновение эктопических возбуждений облегчается [18, 19]. При гипокалиемии «хвост» ПД в проводящей системе удлиняется больше, чем в желудочках, так что период неполной реполяризации в волокнах Пуркинье продолжительнее, чем в волокнах желудочков.

^ Диастолическая деполяризация. Гипокалиемия ускоряет диастолическую деполяризацию в волокнах Пуркинье [6, 24, 40] и, следовательно, способствует проявлению автоматической активности в молчащих волокнах (Пуркинье). Если такие волокна деполяризуются при величине мембранного потенциала, менее отрицательной, чем максимальный диастолический потенциал, скорость нарастания потенциала действия и скорость проведения снижаются. Повышенный автоматизм волокон Пуркинье может обусловить возникновение эктопических желудочковых комплексов и ритмов. Автоматическая активность может появиться даже в миокардиальных (непейсмекерных) волокнах, если реполяризация в них замедляется и пороговый потенциал достигается прежде, чем завершается реполяризация [19]. Такой тип автоматизма может запускаться повторяющейся стимуляцией [41].

^ Другие эффекты. Gettes и Surawicz показали, что гипокалиемия увеличивает разницу в длительности ПД волокон Пуркинье и волокон желудочков [6]. Сначала увеличение длительности ПД сопровождается более продолжительной рефрактерностью [6], однако последующее сокращение фазы 2 и замедление фазы 3 реполяризации позволяют волокну достигнуть порогового потенциала раньше, чем при нормальной концентрации калия, в результате чего рефрактерный период уменьшается. Клинические наблюдения также свидетельствуют о том, что гипокалиемия сокращает эффективный рефрактерный период, так как предсердные и желудочковые преждевременные комплексы у больных с гипокалиемией часто появляются после короткого интервала сцепления (рис. 4.7).

Проведение при гипокалиемии нередко замедляется вследствие того, что деполяризация начинается в не полностью реполяризованных волокнах, а также, вероятно, в результате увеличения разности между мембранным потенциалом покоя и пороговым потенциалом [19].

ЭКГ-изменения



Понимание электрокардиографических изменений, обусловленных гипокалиемией, облегчается при их сравнении с соответствующими изменениями потенциала действия кардиомиоцитов желудочков, как показано на рис. 4.8. Видно, что постепенное изменение реполяризации отражается на ЭКГ в виде прогрессирующего угнетения сегмента ST, уменьшения амплитуды T-волны и увеличения амплитуды U-волны в стандартном грудном отведении и отведениях от конечностей. До тех пор пока T-волна и U-волна разделены впадиной, длительность интервала Q—Т не меняется. На более поздней стадии гипокалиемии Г-волна и U-волна сливаются, поэтому точное измерение интервала Q—Т невозможно [11]. Поскольку гипокалиемия не влияет на продолжительность механической систолы, ее ЭКГ-проявления удобнее всего описать как постепенное смещение основной волны реполяризации от систолы к диастоле. На рис. 4.8, А амплитуда волны реполяризации, наблюдаемой во время систолы (T-волна), заметно выше аналогичной амплитуды во время диастолы (U-волна). На рис. 4,8, Б обе волны имеют одинаковую амплитуду, тогда как на фрагментах В и T амплитуда волны реполяризации, регистрируемой во время диастолы, превышает таковую во время систолы. Последние два типа ЭКГ-признаков гипокалиемии наиболее часто наблюдаются при плазматической концентрации калия ниже 2,7 мэкв/л [11, 42].





Рис. 4.7. Электрокардиограммы больной 65 лет, страдающей хроническим пиелонефритом и рвотой, до и после лечения солями калия. На ЭКГ от 13.07.66 типичные признаки гипокалиемии и короткий интервал сцепления эктопического экстравозбуждения в отведениях aVF и V1. Концентрация калия в плазме крови (К) указана в мэкв/л [II}.


При значительной гипокалиемии амплитуда и длительность комплекса ^ QRS увеличиваются. Комплекс QRS однородно расширяется, однако у взрослых это расширение редко превышает 0,02 с. У детей расширение QRS может быть более выраженным. Большая длительность QRS является результатом его расширения без изменения формы; это свидетельствует о том, что его появление вызвано замедлением внутрижелудочкового проведения без изменения последовательности деполяризации. Как отмечалось ранее, замедление внутрижелудочкового проведения при гипокалиемии может быть обусловлено гиперполяризацией миокарда желудочков или замедленным распространением импульсов в не полностью реполяризованных волокнах Пуркинье или миокардиальных волокнах желудочков.

Амплитуда и длительность Р-волны при гипокалиемии обычно повышены, а интервал Р—R часто слегка или умеренно увеличен.





Рис. 4.8. Изменения потенциала действия желудочков и ЭКГ при снижении внеклеточной концентрации калия (K0) от 4 до 1 мэкв/л. Числа слева —мембранный потенциал (в мВ). Объяснение в тексте [11].


^

Аритмогенные эффекты



Гипокалиемия приводит к появлению экстравозбуждений и эктопических ритмов вследствие повышения автоматизма и облегчения циркуляции. Последнее может быть обусловлено замедленным проведением во время более продолжительного относительного рефрактерного периода, а также повышенной неоднородностью рефрактерности и снижением порога возбудимости. При перфузии изолированного сердца кролика раствором с низким содержанием калия возникают нарушения внутрижелудочкового проведения и АВ-блок, а также эктопические наджелудочковые и желудочковые комплексы [18, 19]. Гипокалиемия у человека способствует появлению эктопических наджелудочковых и желудочковых комплексов. В одном из исследований у больных (81 человек), не получавших препаратов наперстянки и имевших концентрацию калия в плазме 3,2 мэкв/л или ниже, желудочковые эктопические комплексы наблюдались у 28 % из них, наджелудочковые эктопические комплексы — у 22 % и нарушения АВ-проведения—у 12 % [42]. Эктопические комплексы выявлялись в 3 раза чаще, а нарушения АВ-проведения в 2 раза чаще, чем в контрольной популяции в данной клинике [42].





Рис. 4.9. Электрокардиограмма женщины 34 лет с постоянной рвотой и концентрацией калия в плазме крови 1 мэкв/л. На верхней записи — признаки гипокалиемии и нечеткие зубцы Р в отведении Villa внутрипищеводном отведении ясно видны зубцы Р и АВ-блок 2 : 1. После внутривенного введения 15 мэкв калия (две нижние записи) эктопическая предсердная тахикардия и блок проведения исчезли [21].


У больных с тяжелой гипокалиемией наблюдается тот же тип аритмии, что и у больных с интоксикацией препаратами наперстянки, а именно непароксизмальная предсердная тахикардия (рис. 4.9), а также различные типы АВ-диссоциации. Такую аритмию связывают с одновременным наличием автоматизма эктопических пейсмекеров и нарушения (по крайней мере в некоторой степени) АВ-проведения. Как и дигиталис, гипокалиемия повышает чувствительность к стимуляции вагуса.

Перфузия изолированного сердца раствором с низким содержанием калия вызывает фибрилляцию желудочков [18]. Это может быть следствием повышения автоматизма желудочков с одновременным замедлением проведения, уменьшением эффективного рефрактерного периода и увеличением относительного рефрактерного периода. У больных с тяжелой гипокалиемией серьезная желудочковая тахиаритмия, включающая желудочковую тахикардию и фибрилляцию, наблюдалась в отсутствие органических поражений сердца или терапии препаратами наперстянки (рис. 4.10) [23, 42, 44, 45]. У некоторых из этих больных была зарегистрирована особая форма желудочковой тахикардии, называемая политопной тахикардией (torsade de pointe) [45]. Гипокалиемия часто выявляется у больных острым инфарктом миокарда [46— 51], например у лиц, реанимированных после внебольничного приступа фибрилляции желудочков [52], что, возможно, обусловлено предшествующим лечением диуретиками группы тиазида [46, 48, 52] или введением бикарбоната натрия в ходе реанимации [52]. Кроме того, гипокалиемия может быть вызвана интенсивной симпатической стимуляцией, которая перераспределяет калий, захватывающийся клетками скелетных мышц и печени [53]; этот эффект объясняют стимуляцией бета-2-рецепторов циркулирующим адреналином [54]. Гипокалиемия у больных с острым инфарктом миокарда повышает частоту серьезных нарушений ритма желудочков [46—51].





Рис. 4.10. Электрокардиографические признаки гипокалиемии с эктопическим возбуждением желудочков при лечении диабетического кетоацидоза (19.07.67) у больного с нормальной ЭКГ до эпизода кетоацидоза (15.07.67).


^

Модификация эффектов калия другими электролитами



У больных с гиперкалиемией важным фактором, определяющим тяжесть нарушений предсердно-желудочкового и внутрижелудочкового проведения, а также предрасположенность (уязвимость) желудочков к фибрилляции, может быть концентрация кальция в плазме крови. У больных с почечной недостаточностью гиперкалиемия часто сопровождается гипокальциемией. Это может усугубить нарушения предсердно-желудочкового и внутрижелудочкового проведения и облегчить возникновение фибрилляции желудочков.

У некоторых больных с гиперкалиемией и почечной недостаточностью может также наблюдаться гиперкальциемия как следствие вторичного гиперпаратиреоидизма или передозировки кальция при его терапевтическом введении. Вполне вероятно, что гиперкальциемия будет противодействовать влиянию гиперкалиемии на нарушения предсердно-желудочкового и внутрижелудочкового проведения и предотвратит развитие фибрилляции желудочков.

Имеется немало сообщений о развитии аритмии во время диализа как у больных, леченных препаратами наперстянки, так и у больных, не получающих такого лечения. Однако оценить влияние диализа на связь аритмии с изменениями электролитного состава довольно трудно, поскольку диализ направлен на коррекцию содержания нескольких ионов одновременно.

Аномалии концентраций натрия и магния также влияют на электрокардиографические проявления гиперкалиемии. Гипернатриемия способна противодействовать (а гипонатриемия — усиливать) влиянию повышенной концентрации калия на нарушения предсердно-желудочкового и внутрижелудочкового проведения. Гипермагниемия также способна усиливать влияние гиперкалиемии на нарушения проведения. У гипокалиемических больных с гипокальциемией аритмия наблюдается так же часто, как у больных без гипокальциемии [42]. Аналогично частота возникновения аритмии у гипокалиемических больных не зависит от наличия (или отсутствия) ацидоза [42].

^

Другие ионы




Электрофизиологические механизмы



Только крайне высокая или слишком низкая концентрация кальция в плазме крови способна вызвать клинически значимые электрофизиологические аномалии. В диапазоне концентраций, совместимых с жизнью, кальций относительно мало влияет на мембранный потенциал покоя. Продолжительность фазы 2 потенциала действия и эффективного рефрактерного периода увеличивается при снижении концентрации кальция и уменьшается при ее повышении [55]. Этот эффект, по-видимому, вторичен по отношению к изменениям калиевых токов, обусловленным, с одной стороны, изменением внутриклеточной концентрации кальция, и с другой — изменением уровня плато потенциала действия [56]. Эти изменения зависят также от частоты сердечного ритма и концентрации магния в плазме крови [55, 57]. Снижение концентрации кальция угнетает сократимость, уменьшает порог возбудимости и несколько замедляет диастолическую деполяризацию в волокнах Пуркинье. Повышение концентрации кальция имеет положительный инотропный эффект, увеличивает порог возбудимости и слегка ускоряет диастолическую деполяризацию в волокнах Пуркинье. Кальций играет важную роль в проведении импульсов, зависящем от потока ионов, проходящих через так называемые медленные каналы. Эти эффекты будут обсуждаться ниже.

Повышение концентрации натрия увеличивает (а ее снижение уменьшает) скорость нарастания потенциала действия. Повышенная концентрация натрия противодействует развитию многих эффектов гиперкалиемии благодаря ускорению деполяризации. Высокое содержание натрия в плазме крови увеличивает длительность потенциала действия, однако это вряд ли имеет клиническое значение.

Изменения концентрации магния, наблюдаемые в клинических ситуациях, не оказывают существенного влияния на потенциал действия, во всяком случае при нормальном уровне калия и кальция [57]. При низкой концентрации кальция снижение уровня магния усугубляет эффекты низкого кальция, а повышение уровня магния корригирует его эффекты [55, 57]. Это предполагает существование некоторой конкуренции между кальцием и магнием в клеточной мембране. Повышение концентрации калия может также изменить электрофизиологические проявления высокого уровня магния.

^

Влияние на ЭКГ и нарушения ритма сердца



У больных с гиперкальциемией сегмент ST укорочен или вовсе отсутствует, а длительность интервала Q—Т уменьшена [11]. Экспериментальная гиперкальциемия увеличивает длительность интервала Р—R и комплекса QRS, а также вызывает появление эктопических комплексов и фибрилляции желудочков. У собак гиперкальциемия снижает частоту синусового ритма и увеличивает интервал А—Н во время искусственной стимуляции предсердий, однако эти проявления отмечаются лишь при повышении плазматической концентрации кальция до 10,5 и 9,6 мэкв/л соответственно [58]. У больных с тяжелой гиперкальциемией QRS и Р—R часто увеличены, иногда наблюдается АВ-блок второй или третьей степени [59].

Пока не получено убедительных данных о том, что гиперкальциемия повышает частоту эктопических возбуждений. Тем не менее было выдвинуто предположение, что внезапная смерть больных во время гиперпаратиреоидного криза и при других состояниях, связанных с тяжелой гиперкальциемией, может быть вызвана фибрилляцией желудочков [59]. В одном случае постоперационная внезапная смерть больного с плазматической концентрацией кальция 18 мэкв/л, как полагают, была связана с аритмией.

У больных с гипокальциемией сегмент ST и интервал Q—Т увеличены. Длительность сегмента ST обратно пропорциональна концентрации кальция в плазме крови [11]. Увеличение интервала Q—Т связано с большей продолжительностью рефрактерного периода желудочков. Этот эффект как таковой даже при отсутствии неоднородности рефрактерных периодов или изменений проведения может рассматриваться как причина аритмии. Умеренная гипокальциемия, вызванная введением Na2EDTA, угнетает наджелудочковые и желудочковые эктопические возбуждения примерно у 50 % больных [60]. Эктопические комплексы, подавляемые при гипокальциемии, вновь появляются после введения кальция [60].

Влияние высокой или низкой концентрации натрия на ЭКГ-проявления, частоту сердечного ритма и проведение, по-видимому, незначительно, если ее величина остается в пределах значений, совместимых с жизнью. Однако у больных с нарушениями внутрижелудочкового проведения, вызванными гиперкалиемией, гипернатриемия уменьшает, а гипонатриемия увеличивает длительность комплекса QRS.

Хотя гипомагниемия, как и гипермагниемия, способна оказывать определенное влияние на рефрактерность и проведение, какие-либо специфические для этих нарушений ЭКГ-проявления пока не выявлены [11]. Гипермагниемия угнетает предсердно-желудочковое и внутрижелудочковое проведение. В эксперименте на животных угнетение предсердно-желудочкового проведения может наблюдаться, когда концентрация магния достигает 3— 5 ммоль/л [57]. Такая концентрация значительно выше той, которая вызывает остановку дыхания. Внутривенное введение солей магния может способствовать устранению аритмии как при наличии, так и в отсутствие лечения препаратами наперстянки [61]. Серьезная желудочковая аритмия при гипомагниемии описана у больных с различными клиническими состояниями, обычно связанными с гипокалиемией и другими аномалиями электролитного баланса. Однако роль самой гипомагниемии в развитии нарушений ритма установить довольно трудно. Устранение аритмии путем введения магния не может служить доказательством того, что нарушения ритма вызваны дефицитом магния, поскольку магний обладает безусловным антиаритмическим действием. Более того, отсутствуют достоверные данные о развитии аритмии у экспериментальных животных в условиях искусственного дефицита магния.

Ацидоз и алкалоз обычно сопровождаются изменением концентрации калия или ионизированного кальция в плазме крови. Поэтому трудно определить, вызывают ли изменения внеклеточного рН как таковые какие-либо специфические ЭКГ-проявления.

^

Влияние электролитного состава на эффективность сердечных гликозидов и других антиаритмических препаратов



Все кардиоактивные и антиаритмические препараты вызывают различные изменения проницаемости мембран для ионов; их действие в свою очередь изменяется под влиянием внеклеточной и внутриклеточной концентрации ионов. Подробное обсуждение этого вопроса выходит за рамки данной главы, однако некоторые аспекты взаимодействия, имеющие наибольшее клиническое значение, будут рассмотрены ниже.

^

Сердечные гликозиды



Повышение внеклеточной концентрации калия ингибирует связывание гликозидов с (Na+,K+)-АТФазой, ослабляет инотропное действие препаратов наперстянки и угнетает вызванное ими эктопическое экстравозбуждение [62—64]. Поэтому гиперкалиемия (как у животных, так и у человека) улучшает переносимость высоких доз сердечных гликозидов без развития эктопической активности [65]. И наоборот, гипокалиемия повышает связывание гликозидов с (Na++)-АТФазой, снижает скорость выведения дигоксина [66] и потенцирует токсические эффекты сердечных гликозидов. У животных с гипокалиемией появление эктопических комплексов и ритмов может наблюдаться после введения даже очень небольших доз гликозидов. У больных, получающих препараты наперстянки, аритмия может быть случайно спровоцирована введением углеводов, удалением калия из плазмы крови при диализе [67] и (наиболее часто) одновременным назначением диуретиков.

Влияние взаимодействия калия с препаратами наперстянки на предсердно-желудочковое проведение отражает весь комплекс влияний калия на проведение, которое может угнетаться как при низкой, так и при высокой его концентрации в плазме крови. Умеренная гиперкалиемия способна улучшить предсердно-желудочковое проведение у больных с медикаментозным (дигиталис) АВ-блоком [21]; однако может наблюдаться и противоположный эффект вследствие синергического депрессивного влияния гиперкалиемии на предсердно-желудочковое проведение, что было описано как в эксперименте (у собак), так и у человека [68]. Следовательно, спрогнозировать суммарное (окончательное) влияние гиперкалиемии на изменения предсердно-желудочкового проведения медикаментозного происхождения в каждом конкретном случае невозможно. Более того, оно зависит не только от абсолютной величины концентрации калия в плазме, но и от скорости его введения, а также от структурной целостности АВ-соединения. Как показывает мой личный опыт, сочетание гиперкалиемии с гликозидной терапией может вызвать серьезные нарушения предсердно-желудочкового проведения только у больных с предшествующим АВ-блоком первой степени. У больных, не имевших АВ-блока, ритм ускользающих пейсмекеров был либо нормальным, либо учащенным. На рис. 4.11 показана электрокардиограмма больного с фибрилляцией предсердий и почечной недостаточностью, получавшего поддерживающую дозу дигоксина — 0,5 мг в день. Частота возбуждений синусового узла и частота сердечного ритма у него не изменялись при плазматической концентрации калия 8,4 (А), 6,7 (Б) и 4,4 мэкв/л (В).





Рис. 4.11. Электрокардиограмма больного 53 лет с мерцанием предсердий, леченным дигоксином в поддерживающей дозе 0,5 мг/сут. Признаки гипокалиемии отмечаются за 3 ч до остановки сердца (А) и после лечения лактатом натрия, глюкозой и инсулином (Б и В). Частота ритма желудочков на всех трех кривых составляет приблизительно 95 уд/мин. Объяснения в тексте {25}.





Рис. 4.12. Электрокардиограмма больного 26 лет с ревматической болезнью сердца, леченной дигоксином в поддерживающей дозе 0,25 мг/сут. После появления желудочкового экстравозбуждения с коротким интервалом сцепления началась фибрилляция желудочков (25.08.64). Наблюдавшиеся на следующий день ЭКГ-признаки гипокалиемии и регулярный ритм сердца, по-видимому, связаны с ускользанием эктопического пейсмекера [42}.


Гипокалиемия может усилить медикаментозное (дигиталис) угнетение предсердно-желудочкового проведения. Наиболее характерными нарушениями ритма при этом являются стабильная наджелудочковая тахикардия с блоком и тахикардия АВ-соединения либо на фоне синусового ритма (АВ-диссоциация), либо при фибрилляции предсердий. Такого рода аритмии обусловлены сочетанием повышенной эктопической активности пейсмекеров и угнетения предсердно-желудочкового проведения. И гипокалиемия, и сердечные гликозиды уменьшают эффективный рефрактерный период желудочков и интервал сцепления эктопических желудочковых комплексов. Медленное распространение ранних эктопических экстравозбуждений может привести к циркуляции и вызвать фибрилляцию желудочков (рис. 4.12). Синергическое влияние гипокалиемии и сердечных гликозидов на автоматизм эктопических пейсмекеров и предсердно-желудочковое проведение объясняет низкую толерантность больных с гипокалиемией к препаратам наперстянки. У таких больных стабильная предсердная тахикардия с блоком или предсердно-желудочковая диссоциация с тахикардией АВ-соединения может появиться уже после введения 0,75—2 мг дигоксина.

Аналогичное влияние на автоматизм эктопических пейсмекеров оказывают гиперкальциемия и сердечные гликозиды. Вместе с тем они повышают порог возбудимости и сокращают эффективный рефрактерный период в желудочках. Недавние исследования показали также, что повышение концентрации кальция ускоряет транзиторную диастолическую деполяризацию, вызванную интоксикацией гликозидами. Как предполагается на основании наблюдений in vitro, гиперкальциемия способна повысить эктопическую активность у больных, принимающих препараты наперстянки; однако пока не получено убедительных клинических или экспериментальных данных в пользу этой гипотезы. Клинические примеры .явного синергизма и действия гиперкальциемии и сердечных гликозидов имеют 40—50-летнюю давность [60]; более свежая информация по этому вопросу отсутствует. У экспериментальных животных, леченных сердечными гликозидами и кальцием, гиперкальциемия вызывала развитие эктопического ритма только при введении почти 95 % токсической дозы оуабаина. У животных, получавших 90 % токсической дозы гликозида, не наблюдалось аритмии, когда плазматическая концентрация препарата составляла 46,2 мг/100 мл. Это подтверждает результаты более раннего исследования, в котором не удалось продемонстрировать значительного синергического или аддитивного влияния кальция и сердечных гликозидов на ритм сердца и проведение у собак.

Как полагают, гипокальциемия, вызванная введением Na2EDTA или солей лимонной кислоты, угнетает эктопические возбуждения медикаментозного (дигиталис) происхождения. Однако мой личный опыт свидетельствует о том, что Na2EDTA одинаково эффективна при подавлении эктопических возбуждений и ритмов как у больных, получающих препараты наперстянки, так и у не получающих такого лечения [60].

Гипомагниемия снижает дозу сердечных гликозидов, при которой возникают эктопические ритмы как у экспериментальных животных, так и у человека [69, 70]. Внутривенное введение солей магния устраняет эктопические комплексы у больных, леченных препаратами наперстянки; однако аналогичный эффект может наблюдаться у больных, не получающих гликозидов [61].

^

Антиаритмические препараты



В эксперименте на животных гиперкалиемия и хинидин оказывают синергическое влияние на частоту возникновения потенциала действия кардиомиоцитов и на скорость проведения импульсов. Следовательно, гиперкалиемия усиливает токсическое действие хинидина. Влияние же гипокалиемии менее предсказуемо: при замедленном сердечном ритме гипокалиемия улучшает проведение, угнетенное хинидином, возможно, благодаря гиперполяризующему действию низких концентраций калия. При более высокой частоте сердечного ритма гипокалиемия усиливает отрицательное влияние хинидина на проведение в изолированном сердце кролика и у наркотизированных собак [19], что предположительно связано с большей продолжительностью реполяризации при одновременном воздействии хинидина и низкой концентрации калия, чем при действии каждого из них в отдельности [19]. Это в свою очередь приводит к увеличению длительности относительного рефрактерного периода, во время которого медленное проведение обусловлено распространением импульсов в не полностью реполяризованных волокнах. Кроме того, введение хинидина может вызвать гипокалиемию, которая, возможно, будет способствовать интоксикации хинидином. То же относится к хинину, который оказывает на сердце такое же влияние, как и хинидин: он способен вызвать серьезную желудочковую аритмию, связанную с медикаментозной гипокалиемией.

Другие антиаритмические препараты, увеличивающие длительность потенциала действия, взаимодействуют с калием аналогичным образом, особенно при наличии гипокалиемии, когда медикаментозное удлинение интервала Q—Т, по-видимому, способствует развитию желудочковых нарушений ритма, особенно политопной тахикардии [71, 72]. Антиаритмические препараты I класса усиливают замедление проведения, вызванное гиперкалиемией [73]; их влияние на проведение зависит от концентрации калия в плазме крови. Так, лидокаин в терапевтической концентрации слабо влияет на скорость деполяризации при внеклеточной концентрации калия ниже 4,5 мМ [74], но он способен снизить скорость деполяризации при повышенной концентрации калия в деполяризованном ишемическом миокарде [75].





Рис. 4.13. ЭКГ в отведениях II (Отв. II) и V3, а также регистрация давления в бедренной артерии (БА) и правом желудочке (ПЖ.) у собаки весом 20 кг до внутривенного введения раствора глюконата хинидина (а) и через 30 мин после введения (б). Очень широкий QRS-комплекс (б) заметно сужается после введения 15 мл 4 М раствора NaCl (в). Отмечается также повышение артериального давления после введения хлорида кальция (г) [11].


Отрицательное влияние хинидина на предсердно-желудочковое и внутрижелудочковое проведение у собак удается устранить путем введения лактата натрия или NaCl. На рис. 4.13 показано влияние введения NaCl на ЭКГ-проявления у собаки с нарушением внутрижелудочкового проведения, вызванным хинидином. Улучшение проведения, вероятно, обусловлено повышением частоты возникновения потенциала действия под влиянием натрия. Такое влияние натрия не является специфическим для интоксикации хинидином, поскольку оно наблюдается и в случае угнетения проведения под действием калия и некоторых препаратов. Введение кальция усугубляет нарушения проведения, вызванные хинидином.

^

Нарушения ритма, связанные с медленными каналами: зависимость проведения и автоматизма



Недавнее открытие входящего ионного тока, протекающего через мембрану по так называемым медленным каналам, имеет большое теоретическое и практическое значение [76]. Этот ток, переносимый преимущественно ионами кальция и частично ионами натрия, играет основную роль в деполяризации клеток синусового и предсердно-желудочкового узлов. Кроме того, он способен вызывать деполяризацию сердечных клеток всех типов, если быстрый входящий натриевый ток инактивируется при величине мембранного потенциала, менее отрицательной, чем —55 мВ. Зависящая от медленных каналов деполяризация может поддерживать распространение возбуждения с очень низкой скоростью, способствуя тем самым возникновению однонаправленного или двунаправленного блока и циркуляции импульса. Автоматическая активность может так же развиваться в миокарде, деполяризованном до уровня мембранного потенциала, при котором быстрый входящий натриевый ток инактивируется (рис. 4.14) [77, 78]. Кроме того, сердечные гликозиды могут вызвать транзиторную диастолическую деполяризацию, зависящую от мембранного тока, протекающего по медленным каналам [76].

Хотя подробное обсуждение медленного входящего тока выходит за рамки данной главы, важно помнить, что клиническое значение возможных нарушений ритма, зависящих от этого тока, окончательно не установлено.

Медленный входящий ток уменьшается при снижении и возрастает при повышении внеклеточной концентрации кальция. Роль калия в зависящем от медленных каналов распространении возбуждения представляется весьма сложной. Так, высокая внеклеточная концентрация калия может способствовать деполяризации и инактивации быстрого входящего натриевого тока, создавая тем самым благоприятные условия для возникновения зависящей от медленных каналов активности. С другой стороны, высокая концентрация калия как таковая угнетает автоматизм, зависящий от медленных каналов. И наоборот, низкая внеклеточная концентрация калия способна усиливать автоматизм, зависящий от медленных каналов. Возможная роль других ионов в зависимости от медленных каналов распространении возбуждения, по-видимому, пренебрежимо мала, по крайней мере в диапазоне концентраций, встречающихся in vivo.





Рис. 4.14. Трансмембранные потенциалы действия папиллярной мышцы морской свинки при подаче деполяризующих импульсов тока (верхняя кривая).

Слева — подпороговая деполяризация и одиночные потенциалы действия. Справа — деполяризация приблизительно до —35 мВ вызывает ритмическую автоматическую активность. (Неопубликованные данные, S. Imanishi и В. Surawicz.)


1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   25

отлично
  1
Ваша оценка:

Похожие:

Аритмии сердца icon Аритмии сердца

Аритмии сердца icon Аритмии сердца: Экстрасистолы

Аритмии сердца icon Аритмии сердца (общая характеристика)

Аритмии сердца icon Клинические и хронобиологические характеристики экстрасистолической аритмии у больных ишемической

Аритмии сердца icon Болезни сердца. Профилактика
Ишемическая болезнь сердца (ибс) – поражение коронарных артерий (питающих сердечную мышцу) атеросклерозом...
Аритмии сердца icon Бета-адреноблокаторы и омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты в лечении экстрасистолической аритмии

Аритмии сердца icon Антиаритмические эффекты милдроната
Недостаточная эффективность медикаментозного лечения мерцательной аритмии, в том числе и у больных,...
Аритмии сердца icon Методика позволяет наблюдать смещение стенок сердца во время его работы, выявлять пороки клапанов

Аритмии сердца icon Учебное задание для студентов ооп специальности 060201 Стоматология Дисциплина «внутренние болезни»
Овладеть методикой аускультации сердца как важной составляющей профессиональных компетенций (пк-5,...
Аритмии сердца icon Вопросы для вступительного экзамена в клиническую ординатуру
Реанимация при остановке сердца и дыхания. Медикаментозная терапия при остановке сердца и дыхания,...
Разместите кнопку на своём сайте:
Медицина


База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
Документы