Гетерогенность реполяризации миокарда желудочков при экспериментальной ишемии и реперфузии Берникова, Олеся Геннадьевна

Введение к работе

Актуальность темы. Миокард желудочков обладает электрофизиологической гетерогенностью (Кобрин, 1993), которая обусловлена неодинаковой плотностью реполяризующих токов в сердце - в разных его камерах, слоях и областях (Nerbonne, Kass, 2005). В результате формируется специфическое распределение локальных длительностей реполяризации в миокарде желудочков, которое наряду с последовательностью активации определяет последовательность окончания реполяризации. Дисперсия реполяризации определяется как разность между самым ранним и самым поздним временем окончания реполяризации в исследуемой области миокарда (Burton, Cobbe, 2001), и является важнейшим фактором аритмогенеза (Han, Мое, 1964; Nanke, Nakazawa, 2002). Оценка гетерогенности реполяризации при различных воздействиях в условиях in vivo необходима для выяснения генезиса электрокардиографической T волны и прогнозирования развития нарушений ритма сердца.

Оценка состояния сердечной деятельности при различных кардиологических нозологиях и риска возникновения жизнеугрожающих желудочковых аритмий может осуществляться путем контроля гуморальных факторов (Овечкин и др., 2008; Волкова и др., 2008), эхокардиографических показателей (Elhendy et al., 2010; Puntmann et al., 2010), электрокардиографических интервалов, рассчитываемых на поверхностной ЭКГ (Letsas et al., 2010). Важное клиническое значение имеет неинвазивное определение дисперсии реполяризации на основе электрокардиографических критериев. В качестве таких критериев используются показатели конечного желудочкового комплекса ЭКГ, в частности, интервалы Tp_eak-T⁷_cni дисперсия интервала QT и их производные. Спорным остается вопрос о том, трансмуральная (Antzelevitch et al., 1999, 2007, 2008) или апикобазальная и глобальная (Xia et al., 2005; Opthof et al., 2007) дисперсии реполяризации желудочков оказывают влияние на формирование T волны и определяют величину интервала 7^-7^. Связь увеличенной дисперсии интервала QT с риском развития аритмий подтверждена одними авторами (Priori et al., 1994; Paventi et al., 1999), но опровергается другими (Brendorp et al., 2001; Shimizu et al., 2002). Для решения вопроса об оптимальном неинвазивном показателе дисперсии реполяризации необходима одновременная регистрация электрических потенциалов в максимально большом объеме миокарда в сочетании с ЭКГ на поверхности тела.

Электрофизиологические изменения миокарда во время ишемии и реперфузии описаны главным образом на изолированных препаратах: кардиомиоцитах (Kimura et al., 1990; Cordeiro et al., 1994), перфузируемых фрагментах миокарда (Janse et al., 1980; Furukawa et al., 1990) и изолированном сердце (Coronel et al., 1989; De Groot et al., 2001; Wu et al., 2001). Установлено, что в зоне ишемии происходит укорочение потенциала действия, уменьшение его амплитуды и скорости нарастания (Verkerk et al., 1996; Carmeliet, 1999), удлинение рефрактерного периода (Watson et al., 1995). Нет единого мнения о влиянии ишемии на разные слои миокарда: метаболические изменения более выражены в субэндокардиальных слоях в экспериментах in vitro (Watson et al., 1984), электрофизиологические - в субэпикардиальных (Kimura et al., 1986; 1991; Furukawa et al., 1991; Lukas, Antzelevitch, 1993; Cordeiro et al., 2008). Немногочисленные исследования in vivo не обнаруживают различий в электрофизиологических свойствах между субэпикардом и субэндокардом не только в условиях ишемии, но зачастую и в нормальном состоянии (laggart et al., 2001, 2003). Для получения полноценной физиологической и клинической информации об электрофизиологических изменениях в ишемизированном миокарде необходимо синхронное мультиполярное картирование всех слоев разных областей желудочков сердца в условиях in vivo.

Наиболее изученными на данный момент являются разнообразные нарушения сердечного ритма при острой ишемии и инфаркте миокарда (Pogwizd et а!., 1992; Rosenshtraukh et al., 1994; Yu et al., 1995; Wang, 1995; Hayashy et al., 1997; Jie et al., 2010), в то время как данные о механизмах развития и поддержания желудочковых аритмий во время реперфузии неоднозначны и требуют дальнейшего изучения. Предложено несколько вариантов объяснения патогенеза реперфузионных аритмий, таких как поздние (Cordeiro et al., 1994; Hayashy et al., 1997) и возможно ранние (Schwartz et al., 1990) постдеполяризации, повторный вход волны возбуждения (reentry) (Coronel et al., 1992; Wit, Janse, 2001). До конца не определена роль пограничной с ишемизированным миокардом зоны в формировании электрической гетерогенности и аритмий. Существуют противоречивые данные об изменениях потенциала действия и рефрактерного периода в пограничной зоне: укорочение рефрактерного периода (Coronel et al., 1999), его удлинение (Shinohara et al., 1998; Xing et al., 2001) или отсутствие специфических изменений (Janse et al., 1979). Изучение реполяризации миокарда и оценка ее дисперсии внесет вклад в понимание механизмов реперфузионных аритмий, что позволит лучше изучить проблему внезапной сердечной смерти и разработать методы ее прогнозирования.

Настоящая работа выполнена в соответствии с планами НИР Института физиологии Коми НЦ УрО РАН «Функциональная гетерогенность реполяризации интрамуральных слоев миокарда у позвоночных животных» (№ ГР 01.2.00 62857), «Механизмы формирования функциональной электрической гетерогенности миокарда» (№ ГР 01.2.00 9 50822) и поддержана УрО РАН (проекты № 09-С-4-1018; № 10-4-НП-74) и программой Президиума РАН (проект № 09-Р-4-1016).

Целью данной работы является изучение электрофизиологической гетерогенности миокарда желудочков кошки при острой коронарной окклюзии и реперфузии.

Задачи:

1. исследовать распределение локальных длительностей и времени окончания реполяризации интрамуральных слоев миокарда желудочков кошки;

2. определить изменения длительности и времени окончания реполяризации интрамуральных слоев миокарда желудочков при коронарной окклюзии и реперфузии;

3. изучить динамику показателей дисперсий реполяризации желудочков и выявить среди них наиболее вероятные предикторы жизнеугрожающих желудочковых аритмий;

4. исследовать изменение электрокардиографического интервала Tp_ta^- T_tnd при ишемии и реперфузии миокарда.

Основные положения, выносимые на защиту:

4. 1. Миокард желудочков кошки в условиях in vivo характеризуется трансмуральной и апикобазальной гетерогенностью реполяризации.

   2. Трансмуральный градиент длительности и времени окончания реполяризации сохраняется в условиях ишемии и реперфузии.

   3. Апикобазальный градиент длительности и времени окончания реполяризации увеличивается за счет укорочения реполяризации в зоне ишемии на верхушке левого желудочка.

   4. В условиях коронарной окклюзии у кошек с реперфузионной фибрилляцией желудочков происходит увеличение длительности реполяризации в зоне, пограничной с ишемизированным миокардом.

   5. Наибольшее влияние на величину интервала T_pe^-T_emj оказывает глобальная дисперсия реполяризации.

   Научная новизна. Впервые в условиях in vivo изучено распределение локальных длительностей и времени окончания реполяризации в интрамуральных слоях миокарда правого и левого желудочков кошки. Описан трансмуральный градиент реполяризации во всех областях правого и левого желудочков: длительность реполяризации в субэндокардиальных слоях больше, чем в субэпикардиальных. Изучено изменение длительностей и времени окончания реполяризации интрамуральных слоев миокарда желудочков кошки при ишемии и реперфузии в условиях in vivo. Показано, что все слои миокарда зоны ишемии одинаково реагируют на коронарную окклюзию. Нет различий в увеличении времени активации и уменьшении длительности реполяризации между субэпикардиальными, интрамуральными, субэндокардиальными слоями зоны ишемии. Впервые обнаружено увеличение длительности реполяризации в пограничной зоне в период острой коронарной окклюзии и последующей реперфузии, которое приводит к росту пограничной дисперсии реполяризации и является предрасполагающим фактором в развитии фибрилляции желудочков. При ишемии и реперфузии происходит рост глобальной и апикобазальной дисперсии реполяризации, сопровождающийся увеличением интервала T_pcak-T_cnd на поверхностной ЭКГ, трансмуральная дисперсия реполяризации при этом не меняется. Риск возникновения ж из неугрожающих желудочковых аритмий в период реперфузии миокарда может быть оценен по увеличению 7^-7^ интервала.

   Научно-практическая значимость. Результаты исследования могут использоваться для разработки метода оценки дисперсии реполяризации и выявления предикторов аритмий у пациентов с острым коронарным синдромом. Оценка динамики интервала T_peak-T_en^ рассчитанного на поверхностной ЭКГ, возможна в период проведения реперфузионной терапии с помощью фармакологических или хирургических методов реваскуляризации миокарда. Раннее выявление изменений реполяризации даст возможность предсказать развитие жизнеугрожающих желудочковых аритмий и своевременно провести коррекцию ведения пациента.

   Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены на XXXVII Международном конгрессе по электрокардиологии (г. Лунд, Швеция, 2010); XXI Съезде физиологического общества И.П.Павлова (г. Калуга, 2010); IX, X Всероссийской Молодежной научной конференции Института физиологии Коми НЦ УрО РАН "Физиология человека и животных: от эксперимента к клинической практике" (г. Сыктывкар, 2010, 2011), XXX Съезде Европейской секции Международного общества исследователей сердца (г. Хайфа, Израиль, 2011).

   Публикации. По теме диссертации опубликовано восемь работ, в том числе три статьи в рецензируемых журналах.

   Объем и структура диссертации. Работа изложена на 136 машинописных страницах, состоит из введения, четырех глав (обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты исследования, обсуждение результатов), выводов и списка литературы (292 источника), приложения. Диссертация содержит 39 рисунков, 16 таблиц.

   Похожие диссертации на Гетерогенность реполяризации миокарда желудочков при экспериментальной ишемии и реперфузии

   

   Реполяризация интрамуральных слоев миокарда желудочков сердца собаки при суправентрикулярном ритме и эктопическом возбужденииЦветкова Алёна Сергеевна

   

   Реполяризация миокарда желудочков при повышении преднагрузки сердцаГошка Сергей Леонидович

   

   Анализ морфо-функционального состояния и адаптационного потенциала сердечно-сосудистой системы здоровых мужчин тюменской популяции и лиц с гипертрофией миокарда левого желудочкаМартынова Елена Александровна

   Закономерности ритмической активности миокарда собаки в диапазоне от брадикардии до фибрилляции желудочковГурьянов, Марат Ильич

   

   Изучение механосенситивных фибробластов желудочков сердца здоровых крыс и крыс после экспериментального инфаркта миокардаЛозинский Илья Теодорович

   

   Насосная функция желудочков сердца при эктопическом возбуждении у животных с разными типами активации миокардаКиблер Наталья Александровна

   Влияние транслюминальной ангиопластики инфарктзависимой артерии на ограничение периинфарктной ишемии и улучшение сократительной способности миокарда левого желудочка у больных острым инфарктом миокардаАраблинский, Александр Владимирович

   Эхокардиологическая оценка электромеханического сопряжения миокарда желудочков у пациентов с электрокардиостимуляторами при нарушениях ритма сердцаПопова Елена Юрьевна

   

   Значение оценки вариабельности ритма сердца и дисперсии временной реполяризации миокарда желудочков для диагностики поражения коронарных артерийКаткова Лидия Александровна

   

   Математическое моделирование трансмуральных особенностей электрической и механической функции миокарда желудочкаВасильева Анастасия Дмитриевна