Электрофизиология сердца и патогенез аритмий

Проводящая система и ее регуляция

Сердце работает слаженно благодаря строгой иерархии водителей ритма. Синусовый узел задает нормальную частоту, а атриовентрикулярный (АВ) узел выступает пейсмейкером второго порядка (генерирует 40–60 импульсов в минуту).

АВ-соединение выполняет важнейшую функцию фильтра. Скорость проведения в его прободающих волокнах падает до 0,02–0,05 м/с. Это позволяет пропускать импульс только в одну сторону (антеградно) и защищает желудочки от перегрузки при высокой частоте возбуждения предсердий. Фиброзная ткань между камерами работает как электрический изолятор, предотвращая ретроградный возврат импульса.

Далее сигнал идет по пучку Гиса, где скорость максимальна (1,5–5 м/с), и расходится по волокнам Пуркинье. Эти конечные разветвления содержат миозин и способны сокращаться вместе с рабочим миокардом, обеспечивая мощную систолу.

Нервная регуляция осуществляется вегетативной нервной системой:

• Парасимпатическая (n. vagus): через $M_2$-холинорецепторы угнетает автоматизм и проводимость. Правая ветвь контролирует синусовый узел, левая — АВ-узел. Желудочки блуждающим нервом не иннервируются.
• Симпатическая: через $eta_1$-адренорецепторы повышает автоматизм и ускоряет проводимость, охватывая влиянием весь миокард.

Потенциал действия волокна Пуркинье

Электрофизиологическая модель клетки проводящей системы включает пять фаз, каждая из которых зависит от движения определенных ионов:

1. Фаза 0 (Быстрая деполяризация): При достижении порогового потенциала (–60 мВ) открываются быстрые натриевые каналы. Лавинообразный вход $Na^+$ меняет заряд мембраны до +35 мВ. Длительность этой фазы определяет проводимость.
2. Фаза 1 (Ранняя реполяризация): Кратковременный выход $K^+$.
3. Фаза 2 (Плато): Медленный вход $Ca^{2+}$ поддерживает положительный заряд мембраны, препятствуя быстрой реполяризации.
4. Фаза 3 (Окончательная реполяризация): Массивный выход $K^+$ возвращает клетку к потенциалу покоя (–90 мВ).
5. Фаза 4 (Спонтанная диастолическая деполяризация): Медленный вход $Na^+$ и $K^+$. Скорость этого процесса определяет автоматизм клетки.

Особенности узлов и рефрактерность

В клетках синусового и АВ-узлов механизмы генерации импульса иные. Потенциал покоя здесь составляет около –55 мВ, из-за чего большинство быстрых натриевых каналов инактивированы. Фазы 0 и 4 обеспечиваются входящим током кальция. Этот ток инициируется предварительным входом натрия через специфические неизбирательные катионные каналы — If-каналы (funny channels), работа которых является основой нормального автоматизма.

Для защиты сердца от тетанического сокращения и патологической циркуляции импульса (reentry) существует эффективный рефрактерный период (ЭРП). Он охватывает фазы 0, 1, 2 и начало фазы 3. В это время клетка абсолютно невозбудима и не может провести очередной полноценный импульс.

Патогенез и фармакотерапия аритмий

Аритмии возникают на фоне гипоксии, метаболических нарушений или эндокринных сбоев (например, при тиреотоксикозе). По механизму развития их делят на блокады (снижение проводимости), экстрасистолии (повышение автоматизма) и аритмии повторного входа — reentry (нарушение проводимости).

Для лечения тахиаритмий применяют 4 основных класса препаратов:

• I класс: Блокаторы натриевых каналов (влияют на фазы 0 и 4, снижают проводимость).
• II класс: $eta$-адреноблокаторы (оказывают неконкурентное действие, угнетают аденилатциклазу).
• III класс: Блокаторы калиевых каналов (удлиняют фазу 3 и ЭРП).
• IV класс: Блокаторы медленных кальциевых каналов (снижают автоматизм в узлах).

При брадиаритмиях и блокадах используют средства, ускоряющие ритм: М-холиноблокаторы и $eta$-адреномиметики.

Вопросы с занятий и экзамена

Что ещё разобрать по теме

• Подробный механизм действия каждого из 4 классов антиаритмических препаратов
• Применение дополнительных средств при аритмиях (аденозин, сердечные гликозиды, препараты калия и магния)
• Роль фиброзной ткани в электрической изоляции предсердий от желудочков
• Клинико-патогенетическая корреляция: связь механизма развития с формой аритмии

Другие темы раздела «Антиаритмические средства»

Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.