−в основе фибрилляции лежит явление быстрого асинхронного разряжения нескольких эктопических предсердных фокусов;
−множественные волны возбуждения могут следовать случайными путями через миокард предсердий, используя те участки, где уже восстановилась возбудимость. Волны возбуждения достигают атриовентрикулярного узла через непостоянные интервалы времени. Только часть их проводится к желудочкам. Одни волны возбуждения слишком слабы или слишком диффузны, чтобы пройти через атриовентрикулярный узел, другие же достигают узла во время его рефрактерного периода. В результате
11
ритм возбуждения желудочков становится абсолютно нерегулярным, поскольку атриовентрикулярный узел возбуждается в совершенно случайной последовательности.
Функциональные нарушения, характерные для фибрилляции предсердий, связаны с прекращением их эффективных сокращений. Множественные волны возбуждения, проходя по предсердной мускулатуре, вызывают некоординипрованные волны сокращений, изменяющие полости камер предсердий, однако последние не способны к эвакуации крови в желудочки. Кроме того, имеет место регургитация крови из желудочков в предсердия перед закрытием створок клапана. Потеря того вклада, который вносят предсердия в наполнение желудочков, в покое может не иметь большого значения. Однако резервные возможности сердца значительно снижаются как в связи с прекращением сокращения предсердий в последний момент перед систолой желудочков, так и нерегулируемым ритмом сокращений желудочков. Потеря предсердной «добавки» ограничивает ударный объем примерно на 29%. Кроме того, выпадают нервные регуляторные влияния, что снижает сердечный резерв в связи с отсутствием тахикардии при физической нагрузке.
Фибрилляция желудочков. Хаотичное распространение волн возбуждения по мускулатуре желудочков препятствует их координированным сокращениям точно так же, как и в предсердии. Поэтому фибрилляция желудочков может продолжаться лишь в течение короткого периода и обычно является непосредственной причиной смерти. Электрографические записи спонтанной фибрилляции желудочков в связи с этим обнаруживаются редко и представляют собой широкие, нерегулярные волны различной амплитуды и конфигурации.
Приступы фибрилляции желудочков могут быть и скоротечными (преходящими) и служить причиной периодических потерь сознания.
Механизмы формирования эктопических очагов возбуждения.
Термином re-entry обозначают явление, при котором электрический
12
импульс, совершая движение по замкнутому кругу (петле, кольцу) вокруг фиксированной анатомической структуры, такой инфарктный рубец, или зоны функционального замедления и блокировки проводимости в жизнеспособном миокарде, возвращается к месту своего возникновения
(circus movement).
Первоначально считалось, что сердце взрослого млекопитающего представляет собой терминально дифференцированный орган.
В настоящее время показано, что оно вырабатывает новые кардиомиоциты вырабатываются, а микроциркуляторное русло формируется на протяжении всей жизни.
Было также показано, что сердце взрослого млекопитающего содержит популяцию резидентных эндогенных стволовых и прогениторных клеток, обладающих определяющими их характеристиками: самообновлением, клоногенностью и мультипотентностью. Вскоре после этого с помощью различных мембранных маркеров и факторов транскрипции было идентифицировано несколько типов эндогенных кардиогенных стволовых клеток и эндогенных кардиогенных клеток-предшественников
Описание различных популяций эКСК привело к парадоксальной ситуации, когда сердце, ранее описанное как невозобновляемый орган, стало органом с наибольшим количеством различных типов резидентных стволовых и прогениторных клеток.
Стволовые клетки в миокарде:
-резидентные сердечные стволовые клетки
-эмбриональные стволовые клетки (ЭСК)
-стволовые клетки костного мозга (ККМ)
-мезенхимальные стволовые клетки (МСК)
Счисто теоретической точки, аутологичные стволовые клетки могут вызвать аритмии с помощью трех различных механизмов:
- в процессе дифференцировки к конечному зрелому фенотипу
13
стволовые клетки могут эволюционировать через промежуточные стадии, на которых внутренние электрофизиологические свойства клеточных мембран нестабильны, что, возможно, и способствует нарушению ритма;
-приживление стволовых клеток может быть связано с повышенной и гетерогенной адренергической иннервацией сердца, что может усилить пространственную неоднородность электрофизиологических свойств и инициацию желудочковой аритмии
-местная травма или отек могут способствовать развитию аритмий
Факторы, которые могут привести к усилению автоматизма.
Исследования клеточной ЭСК выявили у них триггерную активность. Если стволовые клетки имеют аномальную электрофизиологию и/или проявляют спонтанную электрическую активность, они могут стать источником электрического возбуждения.
Размеры водителя ритма первого порядка – синоаурикулярного (синусового) узла составляют 10-30 мм в длину, 5-7 мм в ширину и 1-2 мм толщины (глубины). Размеры водителя ритма второго порядка – атриовентрикулярного узла – 5-6 мм в длину, 2-3 мм в ширину.
Собственная кардиостимуляторная активность имплантированных клеток не может преодолеть нормальный синусовый ритм, если они занимают небольшую площадь (например, 200 мкм на 20 мкм). Напротив, образуя более крупные плотные области имплантации клетки полученные из hESCs, могут генерировать кардиостимуляторные потенциалы, что часто используется для биопацикуляторного лечения брадиаритмий с помощью биопейсмейкеров
Факторы, которые могут привести к повтормому входу – re entry.
Возникновение зоны функционального замедления и блокировки проводимости может быть обусловлено рядом механизмов, связанных с клетками-предшественниками. Стволовые клетки способствуют замедлению
14
проводимости между кардиомиоцитами. Появление в миокарде электрически неуправляемых клеток, в больших количествах, последние могут выступать в качестве поглотителей тока, тормозящих распространения потенциала действия. При отсутствии электрической связи стволовые клетки могут привести к увеличению площади блокады проводимости.
Факторы, которые могут привести к усилению триггерной активности. Сердечные эмбриональные клетки могут дифференцироваться как в кардиомиоциты, так и в пейсмейкерные (узловые) клетки. Накапливаются экспериментальные данные, касающиеся влияния микроокружения на дифференцировку кардиальных стволовых клеток и образование пейсмейкерных клеток.
В качестве механизма развития аритмий может выступать ослабление межклеточных контактов в результате сниженной экспрессии коннексинов (политопные интегральные мембранные белки
–белки щелевых контактов)
Длительность реполяризации имеет решающее значение для электрической стабильности сердца. Формирование реполяризационной неоднородности клеток – еще один механизм развития аритмий.
Лечение аритмий
15