Основы электрофизиологии проводящей системы сердца

В состоянии покоя внутренняя поверхность большинства клеток миокарда, за исключением клеток синусно-предсердного и предсердно-желудочкового узлов, имеет отрицательный заряд по отношению к внешнему электроду. Величина этого заряда приблизительно равна 80—90 мВ. Она определяется прежде всего трансмембранным градиентом концентрации ионов калия. Активация клеток тканей сердца происходит в результате движения ионов через клеточную мем­брану, вызывая транзиторную деполяризацию, известную под названием потенциал действия. Ионы, вызывающие появление потенциала действия в различных тканях сердца, а также конфигурация потенциала действия спе­цифичны для каждой ткани (рис. 183-1).

Потенциал действия пучка, системы Гиса—Пуркинье и миокарда желудоч­ков состоит из пяти фаз (рис. 183-2). Быстрый деполяризующий ток (фаза 0) создается в основном поступлением натрия в клетки миокарда и вторичным, медленным током кальция, фазы реполяризации потенциала действия (фазы 1—3) прежде всего связаны с выходом во внешнюю среду калия. Потенциал покоя мембраны представляет собой фазу 4.

Брадиаритмии развиваются либо в результате нарушения образования импульса, т. е. автоматизма, либо при нарушении проводимости. Автома­тизм, которым в нормальных условиях обладают синусно-предсердный узел, специализированные волокна системы Гиса—Пуркинье и некоторые специализи­рованные волокна предсердий, можно рассматривать как свойство клеток сердца спонтанно деполяризовываться во время фазы 4 потенциала действия, вызывая возникновение импульса. Автоматизм проявляется в спонтанном уменьшении потенциала действия до порога, после которого включается механизм «все или ничего». Можно предположить, что ионным компонентом, участвующим в воз­никновении спонтанной диастолической деполяризации, является ток ионов на­трия или кальция внутрь клетки. Скорость проведения импульса, т. е. его продвижения в тканях сердца, зависит от скорости подъема и амплитуды фазы 0 потенциала действия. Чем более положителен пороговый потенциал и чем медленнее происходит деполяризация, тем меньше скорость нарастания фазы 0 потенциала действия и меньше скорость проведения импульса. Эти из­менения могут произойти как под влиянием патологического состояния, так и при приеме фармакологических препаратов.

Рефрактерность — это свойство клеток сердца не отвечать на повторные импульсы в течение некоторого времени после предшествующего возбуж­дения. Абсолютный рефрактерный период — это отрезок потенциа­ла действия, на протяжении которого ни один импульс, какой бы силы он ни был, не может вызвать следующую реакцию. Эффективный рефрак­терный период— это часть потенциала действия, во время которой сти­муляция может вызвать появление только местного, никуда не распростра­няющегося ответа. Период времени от окончания эффективного рефрактерного периода до момента полного восстановления восприимчивости тканей к импульсации называют относительным рефрактерным периодом. В это время импульсы, более мощные, чем пороговые, могут вызвать появление потенциала действия, скорость распространения которого будет меньше обыч­ного потенциала. После окончания потенциала действия возбудимость тканей восстанавливается и возникающие потенциалы действия имеют все характерис­тики спонтанного нормального ответа.

Внутрисердечная регистрация активности специализированной проводящей системы. Введение в полости сердца катетера, снабженного электродом, поз­воляет регистрировать процесс последовательной активации участков специа­лизированной проводящей системы, включая предсердно-желудочковый пучок (Гиса). Для того чтобы получить кривую активности пучка Гиса, электрод помещают в область правого предсердно-желудочкового (трехстворчатого) клапана (рис. 183-3). Интервал времени от момента развития местной деполяри­зации предсердия до начала деполяризации пучка Гиса называется ПГ-интервалом.. В норме его величина составляет от 60 до 125 мс. Определение этого интервала представляет собой непрямой метод оценки времени проведения возбуждения через предсердно-желудочковый узел. Интервал времени от начала возбуждения предсердно-желудочкового пучка (Гиса) до появления ранних при­знаков желудочковой активности (ГЖ-интервал) отражает время проведения возбуждения по системе Гиса—Пуркинье. В норме величина ГЖ-интервала колеблется от 35 до 55 мс. Его можно измерить как с помощью ЭКГ, зарегист­рированной с поверхности тела в любом из отведений, так и с помощью внутри­сердечной желудочковой электрограммы. Катетер-электрод может быть помещен в область синусно-предсердного узла для регистрации высокой правопредсердной активности. Активность левого предсердия может быть зарегистриро­вана непосредственно, если катетер проводится через открытое овальное от­верстие, или косвенно при его введении в коронарный синус. Таким образом можно получить «карту» последовательной активации предсердий, что позво­ляет выявлять дефекты внутри- и межпредсердной проводимости.

Рис. 183-1. Форма потенциала действия в различных отделах сердца млеко­питающих. (Из: А. М. Katz. Phyzisologv of the Heart. New York: Raven Press, 1977.)

Рис.183-2. Схематическое изображение потенциала действия здорового желу­дочка.

Указаны направление, интенсивность и длительность ионных токов, лежащих в основе потенциала действия. Направление и размеры стрелок указывают, происходит ли по­ступление ионов в клетку или их выход из клетки, а также приблизительную интен­сивность тока ионов, представленных в нижней части рисунка. Расположение стрелок на горизонтальной оси соответствует по времени определенному периоду развития потенциала действия (см. текст). Пять фаз потенциала действия обозначены цифрами, которые находятся в конце каждой соответствующей фазы. (Из: Ten Eick et al. Ventricular dysrhythmia: Membrane basis or currents, channels, gables and cables. — In: Progress in Cardiovascular Diseases, vol. XXIV, No. 2, pp. 157 — 188. New York: Grime and Stratton, 1981.)

Рис.183-3. Нормальная кривая при внутрисердечной регистрации. Представлена ЭКГ, снятая с поверхности тела в I, II, и V1 отведениях, а также при внутрисердечной регистрации в верхней части правого предсердия (ВПП) левом предсердии через венечный синус (ВС) и в области предсердно-желудочкового со­единения для получения электрограммы пучка Гиса (ЭГПГ). Активация предсер­дий начинается с верхней части правого предсердия и распространения книзу по межпредсердной перегородке, как видно на кривой ЭГПГ, и к левому предсердию, о чем свидетельствует регистрация в ВС. Интервалы ПГ и ГЖ соответствуют време­ни проведения в предсердно-желудочковом узле и по волокнам Гиса—Пуркинье соответственно. Вертикальные линии = 0,10 с. (Из Josephson and Seides.)