Содержание материала

Вне- и внутрисердечные воздействия патогенных факторов могут приводить к аритмии — нарушению внутрисердечной генерации и проводимости электрических сигналов, формирующих механизмы сокращения предсердий и желудочков. В основе подобных нарушений вне- и внутрисердечные повреждающие факторы.

Внесердечные аритмогенные факторы

Нарушения обмена веществ, возникающие при гипоксии, гипо- и гиперкалиемии, гипо- и гиперкальциемии и другой патологии, повреждают энергетику сердца. При воздействии этих факторов в сердечной мышце нарушение превращения энергии обычно происходит в четырех узловых звеньях метаболизма — на этапе окислительного фосфорилирования, утилизации АТФ миофибриллами, использования АТФ в обеспечении активности Са2+-насоса в везикулах саркоплазмы и в процессе активации АТФазы Са2+. Возникающие при этой патологии обмена изменения электролитного состава плазмы крови играют важную роль в происхождении аритмий сердца.
Аритмии сердца могут индуцироваться при избытке или дефиците содержания в плазме крови электролитов, участвующих в электрогенезе, главным образом К+, Са , Mg2+.
Электронейтральный транспорт ионов существенно не влияет на электрическую стабильность сарколеммы. Na+/K -насос активно транспортирует Na+ из клетки и аккумулирует К+ с коэффициентом сопряжения 1, что не изменяет величину МП. На уровень МП сарколеммы миокардиоцитов не влияют другие виды электронейтрального транспорта (Na+, Н+, Сl, НСО3), совместный (К+ и Сl) транспорт.
Гипокалиемия (всегда в сочетании с гипермагниемией) возникает при хроническом алкоголизме, длительном приеме массивных доз диуретиков, голодании, синдроме мальабсорбции, длительной рвоте и диарее, илеостомии, фистуле желчного пузыря, язвенном колите, гемодиализе, внутривенном введении кровезамещающих жидкостей, не содержащих калия, альдостеронизме, диабетическом ацидозе и др. При гипокалиемии развиваются комбинированные повреждения ферментных систем и основных механизмов электрогенеза в цитоплазматической мембране клеток. При дефиците внеклеточного калия возникает снижение К+-проводимости цитоплазматической мембраны быстрых волокон миокарда, что ведет к снижению МП до порогового уровня и генерации спонтанных ПД.
Гиперкалиемии развивается во всех случаях угнетения деятельности Nа+/К+-насосов (тяжелая гипоксия при шоке, почечная недостаточность, ацидоз, избыток поступления К+ в организм и др.). При гиперкалиемии, превышающей 8 мэкв/л, волокна рабочего миокарда начинают деполяризоваться, в них инактивируются Nа+-каналы, что сопровождается снижением амплитуды генерируемых ПД и скорости проведения возбуждения. В таких условиях повышается способность этого типа волокон к развитию эктопической активности.
Гиперкальциемия сопутствует первичному гиперпаратиреоидизму, интоксикации витамином D, злокачественным опухолям с метастазами в кости, множественной миеломе, саркоидозу, острой костной атрофии. Гиперкальциемия замедляет ритм сокращений сердца и снижает возбудимость волокон рабочего миокарда, в то же время повышая их тонус. При высокой гиперкальциемии сердце останавливается в систоле.
Гипокальциемия возникает при хронической почечной недостаточности, диарее, эссенциальной гиперкальциурии, дефиците витамина D, гипопаратиреоидизме, дыхательном или метаболическом алкалозе, остеомаляции. Гипокальциемия в волокнах рабочего миокарда ускоряет формирование 4-й фазы формирования ПД и уменьшает МП. Оба эффекта сочетаются с повышением частоты сердечных сокращений. В механизме действия ионов Na+, К+ и Са2+, Mg2+ на волокна рабочего миокарда лежит изменение активности ионных насосов и ионных каналов сарколеммы.
Угнетение активности электрогенного Na+/K+-Hacoca ослабляет входящий К+-ток, уменьшает постдеполяризацию, в результате чего возникает недостаточность фазы гиперполяризации. В этих условиях снижается электрическая стабильность вплоть до появления спонтанных разрядов в клетках рабочего миокарда.
Гипомагнезиемия может вызывать аритмию, фибрилляцию желудочков и предрасполагать к отравлению сердечными гликозидами. В основе функциональных нарушений лежит понижение уровня К+ в цитозоле клеток рабочего миокарда.
Гипонатриемия вызывает эффекты, свойственные гиперкалиемии.
Общие нарушения обмена веществ в организме, сопровождающие сахарный диабет, изменение содержания гормонов, хронической гипоксии и др. осложняются созданием электрической нестабильности сарколеммы кардиомиоцитов.
Так, угнетение активности Na+-K+-ATOaзы тормозит активность Na+/K+ -насоса, что ведет к замедлению распространения электрических импульсов в медленно и быстро проводящих волокнах миокарда из-за дефектов открытия и закрытия Na+/K+-каналов сарколеммы. Угнетение активности Са2+- АТФазы ведет к недостаточности функции Са2+-каналов сарколеммы, саркоплазматической сети и снижению сократительной способности волокон рабочего миокарда. Снижение метаболизирования НЭЖК, лактата, углеводов и других ингредиентов вызывает недостаточность продукции макроэргов, теплопродукции миокарда и других его функций. При всех видах угнетения энергетического обмена в миокарде при общих нарушениях метаболизма в организме возникает удлинение ПД, главным образом за счет редукции входящих и выходящих калиевых токов при полной сохранности активности медленных Са2+-каналов. Увеличение длительности периода деполяризации в кардиомиоцитах способствует более массивному вхождению ионов кальция по Na+/Ca2+-o6MeHHOMy механизму и сокращению времени его работы по высвобождению Са2+ через сарколемму. В связи с этим концентрация Са2+ в цитозоле возрастает. Это вызывает спонтанный выброс Са2+ из саркоплазматического ретикулума, колебание концентрации внутриклеточного Са2+ и растормаживание триггерной активности кардиомиоцитов. При этом снижение кальций- связующей способности саркоплазматического ретикулума и митохондрий и накопление в саркоплазме Са2+ ведет к ингибированию АТФ-зависимого Na+-Hacoca, изменению свойств быстрых Na+-каналов, повышению внутриклеточной концентрации Na+, появлению тока деполяризации и укорочению генерируемых ПД. Включение этих механизмов в патологический процесс при избытке содержания Са2+ в цитозоле вызывает резкую активацию систем гликолиза, повышает активность кальмодулинзависимых протеиназ, фосфолипаз, расщепляющих фосфолипиды мембран. Образующиеся продукты распада фосфолипидов дополнительно дестабилизируют функцию мембран, повышают их проницаемость для всех видов ионов. Поэтому накопление внутриклеточного Са2+ приводит к комбинированным тяжелым повреждениям кардиомиоцитов. В этих условиях электрическая нестабильность клеток рабочего миокарда связана с диастолическими колебаниями уровня МП, при которых после генерации ПД увеличивается длительность фаз абсолютной и относительной рефрактерности.
Нарушения электрогенеза сарколеммы ведут к появлению постдеполяризации — осцилляции МП вслед за ПД и триггерной активности. Постдеполяризация подразделяется на раннюю и позднюю. Первая предшествует полной реполяризации сарколеммы, вторая следует за периодом полной реполяризации. Ранняя постдеполяризация возникает при диастолических колебаниях уровня МП при избытке содержания Са2+ в саркоплазме. Ранняя постдеполяризация возникает в период реполяризации при сравнительно высокой амплитуде ПД (—75—90 мВ). Она проявляется в виде осцилляций на уровне плато ПД или в 3-й фазе реполяризации. Осцилляторные изменения натриевого тока периодически приводят к достижению порогового уровня для генерации волны возбуждения в раннем периоде реполяризации. Генерация ПД в периоде ранней постдеполяризации ведет к появлению аритмии сердца.
Схема 58. Возникновение возвратного возбуждения

Поздняя постдеполяризация возникает в случаях поступления чрезмерного количества Са2+ из внеклеточной среды в саркоплазму либо за счет массивного выброса ионов кальция из саркоплазматического ретикулума. При поздней постдеполяризации замедляется закрытие К+-каналов в период максимальной реполяризации сарколеммы в начале фазы 4. Постепенное закрытие К+-каналов демаскирует входящие потоки Na+ по каналам утечки. Это повышает потенциал диастолической деполяризации, который при достижении критического порога вызывает генерацию внеочередного ПД.
Возвратное возбуждение («reentry») — причина большинства видов тахиаритмий, включая супра- и вентрикулярную тахикардию, трепетание и фибрилляцию. Феномен возникает при недостаточности коронарного кровообращения, токсикоинфекциях, патологической гипертрофии миокарда и других повреждениях сердца. При подобного рода повреждениях легко индуцируются очаги ишемии с местным повышением внеклеточной концентрации К+, катехоламинов, накоплением кислых продуктов метаболизма, брадикинина, аденозина, лизофосфоглицеридов и других вазоактивных веществ. В механизме развития возвратного возбуждения важную роль играет частичная инактивация Na+-Kaналов в отдельных группах поврежденных кардиомиоцитов. В связи с этим уменьшается скорость деполяризации сарколеммы, отмечаются малая амплитуда и медленная скорость нарастания ПД, обнаруживается выраженная зависимость от концентрации катехоламинов, активирующих аденилатциклазу, регуляции проводимости медленных Са2+-каналов, ток которых формирует плато ПД. Локализация альтерированных участков с низкой возбудимостью среди неповрежденных способствует возникновению электротонических потенциалов, резко усиливающих возможность появления возвратного возбуждения, так как нарушается единообразие скоростей распространения ПД (схема 58). В таких условиях дополнительная стимуляция в ранней фазе затухания возбуждения ведет к генерации возвратного возбуждения и распространению ПД по разветвленным волокнам без взаимного погашения.

Внутрисосудистые аритмогенные факторы

Электротонический механизм электрической нестабильности кардиомиоцитов формируется при образовании очагов некроза в миокарде, клетки в которых не имеют МП в связи с полной деполяризацией. Между некротизированными и здоровыми участками возникают токи повреждения, создающие зоны кат- и анэлектротона. Под влиянием электротонических потенциалов в неповрежденных кардиомиоцитах снижается уровень МП, и, когда он достигает критического порога, скрытый автоматизм кардиомиоцитов становится явным, что способствует появлению аритмий сердца.
Перерастяжение кардиомиоцитов снижает калиевую или увеличивает натриевую проводимость сарколеммы и уменьшает уровень МП до критического порога (—50 мВ), что ведет к появлению спонтанных ПД и сокращений, всегда меньших по силе по сравнению с основными.
Патологическое импульсообразование, связанное с местным нарушением метаболизма в поврежденных участках миокарда, имеет механизм, практически сходный с механизмом импульсообразования при общих нарушениях обмена веществ в организме.
Структурно-функциональные нарушения ионных каналов сарколеммы ведут к генерации двух типов аритмий. Номотопные аритмии возникают при повреждении водителей ритма и клеток проводящей системы сердца. Они характеризуются первичными изменениями синусового ритма, появлением автоматического гетеротопного ритма или нарушениями распространения электрических импульсов по клеткам проводящей системы. Гетеротопные аритмии обусловлены созданием условий для проявления скрытой способности клеток рабочего миокарда к импульсообразованию.