6 курс / Кардиология / ХРОНОТРОПНАЯ ФУНКЦИЯ СЕРДЦА

2.Структурные и электрофизиологические свойствасинусового узла

ЭРПп в значительной степени зависит и продолжительность ФП, и уязвимость предсердий к индукции ФП [71, 84]. Более того, детальное картирование выявило, что локальная гетерогенность ЭРПп была центральным звеном в способности преждевременных экстрастимулов индуцировать ФП. Reentry инициировалось в зонах с более коротким ЭРПп. Индуцированная тахикардией пространственная гетерогенность зон ремоделирования ЭРПп является важным фактором в генерации субстрата возникновения ФП [98].

Молекулярные механизмы ремоделирования

Исследование молекулярных механизмов ремоделирования было сфокусировано главным образом на изучении функций ионных каналов и протеинов, вовлеченных в гомеостаз кальция. Внезапное увеличение ЧСС, как при ФП, вызывает немедленное уменьшение длительности потенциала действия миоцитов [65], это приводит к уменьшению ЭРПп и укорочению длины волны ре-ентри. Такая краткосрочная адаптивная реакция обусловлена функциональными изменениями в L – типе Ca2+ каналов, вследствие перегрузки кальцием [76, 102], что лежит в основе изменения потенциала действия [103, 104]. Вторично влиять на этот процесс может уменьшенная экспрессия K+ каналов [65].

Структурное ремоделирование

В дополнение к электрофизиологическим изменениям и нарушениям функции ионных каналов ФП вызывает и морфологическую перестройку отделов сердца [172, 67, 68]. У пациентов с предсердными аритмиями выявлены миолиз и накопление гликогена, лизосомальная дегенерация [68]. В экспериментальных исследованиях на животных [66, 67] выявлено увеличение митохондрий, накопление гликогена, потеря саркоплазматического ретикулума и сократительных элементов. Эти изменения напоминают подобные при гибернации миокарда [66, 68], что может негативно влиять на сократимость и приводить к «оглушенности» предсердий. Наблюдаются и другие электрофизиологические и структурные

41

В.А. Снежицкий

нарушения, включая дилатацию предсердий [105-107], изменения в митохондриях [76], экспрессию коннексина 43 [83], распределение коннексина 40, размер клеток [108]. Может быть важным угнетение функции СУ, а также развитие нарушения проводимости в предсердиях [83].

Клиническое применение информации, приведенной в этих электрофизиологических исследованиях, очевидно. Как подчеркивают R. Tieleman и соавторы [71], уменьшение процесса ремоделирования может предотвращать или уменьшать отрицательные эффекты длительной ФП на частоту успешных кардиоверсий и последующего удержания синусового ритма, восстановления предсердной систолы после кардиоверсии. Также это может открывать путь в поиске новых лекарств и технологий, воздействующих на процесс ремоделирования напрямую, или способствующих удержанию синусового ритма. Увеличение активности кальпаиновой системы может приводить к структурному ремоделированию предсердных миоцитов, и это может объяснять задержку в восстановлении сократительной функции предсердий после кардиоверсии [109, 110]. В кальпаиновую систему (кальцийзависимых нейтральных протеаз) входят кальпаины I и II, и кальпостатин – ингибитор этих протеаз. При повышении внутриклеточного кальция происходит активация данных ферментов, что приводит к энзиматическому разрушению коннексинов – белков, участвующих в поддержании нормальных межклеточных связей, белков цитоскелета, мем- бран-связанных ионообменных белков), что приводит к ремоделированию, нарушениям проведения сигнала, апоптозу (программированной клеточной смерти). Так, эти авторы [63] отметили повышение кальпаина I при пароксизмальной (в 2 раза) и постоянной (в 3 раза) формах ФП, что коррелировало с укорочением ЭРПп. Похожие данные были получены и другими авторами [111]: активность кальпаина I значительно выше (в 3-3,5 раза) при хронической ФП в сравнении с синусовым ритмом. В этой связи селективные ингибиторы кальпаина I могли бы иметь точку приложения в лечении и профилактике ФП [63]. Естественно, объяснение электрофизио-

42

2.Структурные и электрофизиологические свойствасинусового узла

логического ремоделирования сердца открывает область важных научных исследований в будущем.

Таким образом, в настоящее время идентифицированы следующие механизмы ЭФР при частой ЭС и тахиаритмиях: укорочение ЭРПп, потеря физиологической адаптации рефрактерности к ЧСС. Факторами, способствующими ЭФР и формированию устойчивой ФП, являются замедление проводимости в предсердиях и пространственная гетерогенность ЭРПп. Указанные выше механизмы и факторы обусловлены изменением ионных токов, функций ионных каналов, протеинов, регулирующих функции ионных каналов и gapсоединений, изменением функции и структуры (иннервации) ВНС сердца. ЭФР, изменения функций ионных каналов и протеинов, регулирующих их работу, ассоциируется при ФП с характерными структурными изменениями, которые, в свою очередь, могут вызывать и/или поддерживать первоначальные механизмы электрического ремоделирования предсердий. Доказанные эффекты ЭФР СУ в настоящее время не подкреплены конкретными изученными механизмами этого процесса.

Литература:

1.Рабочая группа Европейского кардиологического общества и Северо-Американского общества стимуляции и электрофизиологии. Вариабельность сердечного ритма. Стандарты измерения, физиологической интерпретации и клинического использования // Вестник аритмологии. – 1999.

–Т. 11. – С. 53-77.

2.Флетчер Р., Флетчер С., Вагнер Э. Клиническая эпидемиология. Основы доказательной медицины. Пер. с англ. – М.: Медиа Сфера, 1998. – 352 с.

3.Чазов Е.И. Проблемы первичной и вторичной профилактики сердечно-сосудистых заболеваний // Тер. архив. – 2002. – № 9. – С. 5-8.

4.Манак Н.А. Современные взгляды на профилактику ишемической болезни сердца // Медицинские новости. – 2003. – № 5. – С. 15-21.

43

В.А. Снежицкий

5.Никитин Я.Г., Корнелюк И.В., Макеев В.В. Нарушения сердечного ритма и проводимости // Руководство по кардиологии / Н.А. Манак, В.М. Альхимович, В.Н. Гайдук и др.; Сост. и ред. Н.А. Манак. – Мн.: Беларусь, 2003. – C. 361.

6.Шевченко Н.М. Кардиология. М.: Медицинское информационное агентство, 2004. – 540 с.

7.Аритмии сердца. Механизмы, диагностика, лечение. Пер. с англ. В 3-х томах / Под ред. В.Дж. Мандела. – М.: Ме-

дицина, 1996. – 480 с.

8.Снежицкий В.А. Дисфункция синусового узла : монография. – Гродно, УО «ГрГМУ», 2006. – 220 с.

9.Егоров Д.Ф., Чирейкин Л.В., Шубик Ю.В. Неинвазивные методы обследования больных с нарушениями функции синусового узла и аномалиями проводящей системы сердца // Новые перспективы в электрокардиостимуляции / Под ред. Ж. Мюжика, Д.Ф. Егорова, С. Барольд – СПб.:

Сильван, 1995. – С. 613-667.

10.Wenckebach K.F. Beitrage zur Kennitns der menschlichen Herztatigkeit // Archiv Anat. Physiol. – 1906. – Vol. 2. – P. 297-302.

11.Keith A., Flack M. The form and nature of the muscular connections between the primary division of the vertebrate heart.

//J. Anat. Physiol. – 1907. – Vol. 41. – P. 172-176.

12.Михайлов С.С. Клиническая анатомия сердца. – М.:

Медицина, 1987. – 288 с.

13.Руководство по кардиологии / Н.А. Манак, В.М. Альхимович, В.Н. Гайдук и др.; Сост. и ред. Н.А. Манак. –

Мн.: Беларусь, 2003. – 624 с.

14.Anderson J.L., Becker A.E., Tranum-Jensen J. Anatomico-electrophysiological correlations in the conduction system – a review // Brit. Heart J. – 1981. – Vol. 45. – P. 67-82.

15.James T.N. Anatomy of the human sinus node. // Anat. Rec. – 1961. – Vol. 141. – P. 109-112.

16.Андерсен Р.Х., Йен Хо, Беккер А.И. Анатомия и гистология проводящей системы сердца // Аритмии сердца. Механизмы, диагностика, лечение. Пер. с англ. В 3-х томах, том 1 / Под ред. В.Дж. Мандела. – М.: Медицина, 1996. – C. 40106.

44

2.Структурные и электрофизиологические свойствасинусового узла

17.James T. N. Normal and abnormal variations in anatomy of the atrioventricular node and His bundle and their relevance to the patogenesis of reentrant tachycardias and parasystolic rhytms / Cardiac electrophysiology and arrhythmias // Ed. By D.P. Zipes, J.Jalife – Orlando, 1985. – P. 301-310.

18.James T.N. Structure and function of the sinus node, AV node and His bundle of the human heart: part I-structure // Prog. Cardiovasc Dis. – 2002. – Vol. 45, N 3. – P. 235-267.

19.James T.N. Structure and function of the sinus node, AV node and his bundle of the human heart: part II-function // Prog. Cardiovasc. Dis. – 2003. – Vol.45, N 4. – P. 327-360.

20.Исаков И.И., Кушаковский М.С. Клиническая электрокардиография (нарушения сердечного ритма и проводимости): Руководство для врачей. – Изд. 2-е, перераб. и доп. – Л.: Медицина, 1984. – 272 с.

21.Dobrzynski H., Li J., Tellez J. Computer threedimensional reconstruction of the sinoatrial node // Circulation. – 2005. – Vol. 22, N 7. – P. 846-54.

22.Травин А.А., Михайлин С.И., Филлипов В.В. Хирургическая анатомия синусно-предсердного и предсердножелудочкового узлов сердца // Груд. хир. – 1982. – № 1. – С. 38-42.

23.Братусь Т.Н., Килимоник В.А., Снисаренко А.А. и др. Изменения синусового ритма при вагусной и тотальной экстракардиальной денервации сердца // Физиол. журнал

СССР. – 1986. – № 2. – С. 55-61.

24.Леви М.Н., Мартин П.Ю. Нейрогуморальная регуляция работы сердца / Физиология и патофизиология сердца // Под ред. Н. Сперелакиса: 2-е изд., исправленное. – М.: Медицина, 1990. – С. 64-91.

25.Balsano F., Marigliano V. Sidedness in the neurovegetative regulation of the cardiovascular apparatus. – Roma, 1981. – 350 p.

26.Кулешова Э.В. Частота сердечных сокращений как фактор риска у больных ишемической болезнью сердца // Вестник аритмологии. 1999. – № 13. – С. 75-83

27.Bonke F.I.M., Allessie M.A., Kirchhof Ch.J.J. Investigation of the conduction properties of the sinus node / Cardiac elec-

45

В.А. Снежицкий

trophysiology and arrhythmias // Ed. By D.P. Zipes, J.Jalife – Orlando, 1985. – P. 73-78.

28.Randall D.C., Brown D.R. Interactions within the intrinsic cardiac nervous system contribute to chronotropic regulation // Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. – 2003. – Vol. 285, N 5. – P. R1066-1075.

29.Аритмии сердца / Под ред. М.С. Кушаковского Спб., 1999. – C. 410-443.

30.Йордан Дж. Л., Мандел В. Дж. Нарушения функции синусового узла. В книге: Аритмии сердца. Механизмы, диагностика, лечение. Пер. с англ. В 3-х томах, том 1. / Под ред.

В.Дж. Мандела. – М.: Медицина, 1996. – С. 267-346.

31.Di Francesco D. A study of the ionic nature of the pacemaker current in calf Purkinje fibers // Amer. Heart J. – 1984. – Vol. 113. – P. 377-393.

32.Noble D. Ionic bases of rhythmic activity in the heart / Cardiac electrophysiology and arrhythmias // Ed. By D.P. Zipes, J.Jalife – Orlando, 1985. – P. 3-11.

33.Brown H.F., Noble S.J. Memrane currents underlying delayed rectification and pacemaker activity in frog atrial muscle

//Circ. Res. – 1975. – Vol. 37. – P. 118-123.

34.Kodama I., Honjo H., Boyett M.R. Are we lost in the labyrinth of the sinoatrial node pacemaker mechanism? // J. Cardiovasc. Electrophysiol. – 2002. – Vol.13, N 12. – P. 1303-1305.

35.Irisawa H., Brown H.F., Giles W. Cardiac pacemaking in the sinoatrial node // Physiol. Rev. – 1993. – Vol. 73. – P. 197– 227.

36.Le Heuzey J.Y. Sinus node and ionic currents: physiology and regulation // Therapie. – 2004. – Vol.59, N 5. – P. 491494.

37.Schuessler R.B. Abnormal sinus node function in clinical arrhythmias // J Cardiovasc Electrophysiol. – 2003. – Vol. 14, N 2. – P. 215-217.

38.Verheijck E.E., Wessels A., van Ginneken A.C.G. Distribution of atrial and nodal cells within rabbit sinoatrial node: models of sinoatrial transition // Circulation. – 1998. – Vol. 97. – P. 1623–1631.

46

2.Структурные и электрофизиологические свойствасинусового узла

39.Honjo H., Boyett M.R., Kodama I. Correlation between electrical activity and the size of rabbit sinoatrial node cells // J. Physiol. – 1996. – Vol. 496. -P. 795–808.

40.Lovell N.H., Cloherty S.L., Celler B.G., Dokos S. A gradient model of cardiac pacemaker myocytes // Prog. Biophys. Mol. Biol. – 2004. – Vol.85, N 2-3. – P. 301-323.

41.Zhang H., Holden A. V., Boyett M. R. Gradient Model Versus Mosaic Model of the Sinoatrial Node // Circulation. – 2001. – Vol. 103. – P. 584.

42.Удельнов М.Г., Сухова Г.С. Внутрипейсмекерное взаимодействие и его роль в генерации автоматического ритма сердца // Успехи физиологических наук. 1986. – Т.17. – С. 23-35.

43.Wit A.L., Сranefield P.F. Triggered and automatic activity in the canine coronary sinus // Circ. Res. – 1977. – Vol. 41. –

P.435-440.

44.Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца: опыт

практического применения метода. Изд. второе, переработанное и доп.: Иваново: Иван. гос. мед. академия, 2002. – 290 с.

45.Bergfeldt L., Vallin H., Rosenqvist M. Sinus node recovery time assessment revisited: role of pharmacologic blockade of the autonomic nervous system. // J. Cardiovasc. Electrophysiol.

–1996. – Vol. 7, N 2. – P. 95-101.

46.Desai J.M., Scheinman M.M., Strauss H.C. Electrophysiologic effects on combined autonomic blockade in patients with sinus node disease // Circulation. – 1981. – Vol. 63. – P. 953-960.

47.Eckberg D.L. Sympathovagal balance: a critical appraisal // Circulation -. 1997. – Vol. 96. – P. 3224–3232.

48.Kohl P., Hunter P., Noble D. Stretch-induced changes in heart rate and rhythm: clinical observations, experiments and mathematical models // Prog. Biophys. Mol. Biol. – 1999. – Vol. 71. – P. 91–138.

49.Polanczyk C.A. Sympathetic nervous system representation in time and frequency domain indices of heart rate variability // Eur. J. Appl. Physiol. – 1998. – Vol. 24. – P. 69–73.

47

В.А. Снежицкий

50.Severi S., Cavalcanti S., Mancini E., Santoro A. Effect of electrolyte and pH changes on the sinus node pacemaking in humans // J. Electrocardiol. – 2002. – Vol. 35, N 2. – P. 115-124.

51.Musialek P. Nitric oxide stimulation of cardiac pacemaking in the sino-atrial node through the activation of a novel signalling pathway: overview of in vitro and in vivo evidence for a new basic mechanism in the control of heart rate // Przegl. Lek.

–2002. – Vol. 59, N 9. – P. 691-694.

52.Boineau J.P., Canavan T.E., Schuessler R.B. Demonstration of a widely distributed atrial pacemaker complex in the human heart // Circulation. – 1988. – Vol. 77. – P. 1221–1237.

53.Sanders P., Morton J.B., Kistler P.M. Electrophysiological and electroanatomic characterization of the atria in sinus node disease: evidence of diffuse atrial remodeling // Circulation. – 2004. – Vol.109. – P. 1514-1522.

54.De Sisti A., Attuel P., Manot S. Electrophysiological determinants of atrial fibrillation in sinus node dysfunction despite atrial pacing // Europace. – 2000. – Vol. 2, N 4. – P. 304-311.

55.De Sisti A., Leclercq J.F., Fiorello P. Electrophysiologic characteristics of the atrium in sinus node dysfunction: atrial refractoriness and conduction // J. Cardiovasc. Electrophysiol. – 2000. – Vol. 11, N 1. – P. 30-33.

56.Freitas J., Santos R.M., Figueiredo V. Role of autonomic nervous system and hemodynamics in cardiovascular homeostasis after orthostatic stress // Rev. Port. Cardiol. – 2000. – Vol. 19, N 12. – P. 1241-74.

57.Centurion O.A., Isomoto S., Fukatani M. Relationship between atrial conduction defects and fractionated atrial endocardial electrograms in patients with sick sinus syndrome // Pacing Clin Electrophysiol. – 1993. – Vol. 16. – P. 2022–2033.

58.Liu Z., Hayano M. Abnormalities of electrocardiographic P wave morphology and their relation to electrophysiological parameters of the atrium in patients with sick sinus syndrome // Pacing Clin. Electrophysiol. – 1998. – Vol. 21. – P. 79– 86.

59.Schulze-Bahr E., Neu A,. Friederich P. Pacemaker channel dysfunction in a patient with sinus node disease // J. Clin. Invest. – 2003. – Vol. 111, N 10. – P. 1537-1545.

48

2.Структурные и электрофизиологические свойствасинусового узла

60.Федорова В.И., Казиханова А.А., Недоступ А.В., Торопина Г.Г. Нейрогенные механизмы патогенеза дисфункции синусового узла / Материалы Первого Всероссийского съезда аритмологов // Анналы аритмологии. – 2005. – № 2. – С. 37.

61.Franz M.R., Kapasik P.L., Li C. et al: Electrical remodeling of the human atrium: similar effects in patients with chronic atrial fibrillation and atrial flutter // J. Am. Coll. Cardiol. – 1997.

–Vol. 30. – P. 1785-1792.

62.Nattel S., Li D., Yue L. Basic mechanisms of atrial fib-

rillation: very new insights into very old ideas // Annu Rev. Physiol. – 2000. – Vol. 62. – P. 51-77.

63.Brundel B.J., Ausma J., van Gelder I.C. Activation of proteolysis by calpains and structural changes in human paroxysmal and persistent atrial fibrillation // Cardiovasc. Res. – 2002. – Vol. 54, N 2. – P. 380-389.

64.Wijffels M.C.E.F., Kirchhof C.J.H.J., Dorland R., Allessie M.A. Atrial fibrillation begets atrial fibrillation: a study in awake, chronically instrumented goats // Circulation. -.1995. – Vol. 92. – P. 1954-1968.

65.Brundel B.J., Van Gelder I.C., Henning R.H. Ion channel remodeling is related to intra-operative atrial refractory periods in patients with paroxysmal and persistent atrial fibrillation // Circulation. – 2001. – Vol.103. – P. 684–690.

66.Ausma J., Wijffels M., Thone F. Structural changes of atrial myocardium due to sustained atrial fibrillation in the goat // Circulation. – 1997. – Vol.96. – P. 3157–3163.

67.Ausma J., Litjens N., Lenders M.H. Time course of atrial fibrillation-induced cellular structural remodeling in atria of the goat // J. Mol. Cell. Cardiol. – 2001. – Vol.33. – P. 2083– 2094.

68.Thijssen V.L.J.L., Ausma J., Liu G.S. Structural changes of atrial myocardium during chronic atrial fibrillation // Cardiovasc. Pathol. – 2000. – Vol. 9. – P. 17–28.

69.Brundel B., Henning R.H., Kampinga H.H. Molecular mechanisms of remodeling in human atrial fibrillation // Cardiovascular Research. – 2002. – Vol. 54. – P. 315–324.

70.Daoud E.G., Weiss R. Remodeling of sinus node function after catheter ablation of right atrial flutter // J. Cardiovasc.

49

В.А. Снежицкий

Electrophysiol. – 2002. – Vol. 13, N 1. – P. 20-24.

71.Tieleman R.G., Delangen C., Van Gelder I.C. Regional differences in pacing induced electrical remodeling induces dispersion of refractoriness // Circulation. – 1996. – Vol. 94. – P. I-

72.Снежицкий В.А. Феномен электрофизиологического ремоделирования предсердий и синусового узла: механизмы развития и патогенез // Клиническая медицина. – 2004. – №

11.– С. 10-14.

73.Снежицкий В.А., Шишко В.И., Роман Т.С. Эффект электрофизиологического ремоделирования синусового узла при частой продолжительной электрической стимуляции предсердий / Материалы Первого Всероссийского съезда аритмологов // Анналы аритмологии. – 2005. – № 2. – С. 39.

74.Daoud E.G. Effect of atrial fibrillation on atrial refractoriness in humans // Circulation. – 1996. – Vol. 94. – P. 16001606.

75.Kirchhof C.J.H.J., Allessie M.A. Sinus node automaticity during atrial fibrillation in isolated rabbit heart // Circulation. – 1992. – Vol. 86. – P. 263-271.

76.Morillo G.A., Klein G.J., Jones D.L., Guiradon C.M. Chronic rapid atrial pacing: structural, functional, and electrophysiological characteristics of a new model of sustained atrial fibrillation // Circulation. – 1995. – Vol.91. – P. 1588-1595.

77.Daoud E.G., Knight B.P. Effect of verapamil and procainamide on atrial fibrillation-induced electrical remodeling in humans // Circulation. – 1997. – Vol. 96. – P. 1542–1550.

78.Elvan A., Wylie K., Zipes D.P. Pacing-induced chronic atrial fibrillation impairs sinus node function in dogs. Electrophysiological remodeling // Circulation. – 1996. – Vol. 94. – P. 11-18.

79.Elvan A., Zipes D.P. Pacing induced chronic atrial fibrillation impairs sinus node function in dogs // Circulation. – 1996.

– Vol. 94. – P. 2953-2960.

80.Goette A., Honeycutt C., Langberg J.J. Electrical remodeling in atrial fibrillation. Time course and mechanisms // Circulation. – 1996. – Vol. 94. – P.11.

50