Вся библиотека >>>

Оглавление книги >>>

 


ВНЕЗАПНАЯ СМЕРТЬ Материалы 2-го советско-американского симпозиума 1979 Индианаполис США


Под ред. А. М. Вихерта (СССР) и Б. Лауна (США)

 

Различная чувствительность эндокарита и эпикарда собаки к совместному действию гиперкалиемии, гипоксии и ацидоза

 

Р. Ф. Гилмор и Д. П. Зайпс (США)

 

 

РЕФЕРАТ. До сих пор остается невыясненным почему во время острой ишемии миокарда (ИМ), возникающей вслед за окклюзией коронарной артерии, задержка проведения по эндокарду (ЭН) желудочков увеличивается в меньшей степени, чем по эпикарду (ЭП). Для того чтобы определить, действительно ли ЭН и ЭП обладают различной естественной чувствительностью ю метаболическим изменениям, сопровождающим ИМ ( j рО2, -(. рВ, t [К+]о), были проведены исследования на наркотизированных секобарбиталом беспородных собаках (п = 35). Из правого желудочка выделяли полоску размером 1,5x1,5 см, а затем отделяли ЭН от ЭП, разрезая полоску пополам. Оба образца, теперь уже отделенные друг от друга, прикалывали ко дну одной и той же-камеры, располагая наружу поверхности ЭН и ЭП, и перфузировали раствором Тироде (рО2>400; рН 7,37; [К+]0=4,0 или модифицированным раствором Тироде (МТ) (рО2<50; рН 6,85; [К+]о = =8,0) при 37 °С и стимулировали с частотой 2 Гц. С помощью стан-цартного микроэлектродного метода одновременно регистрировали потенциалы действия мышечных волокон ЭН, мышечных волокон ЭП и волокон Пуркинье. При перфузии МТ во всех клетках наблюдалось прогрессирующее уменьшение длительности и амплитуды потенциала действия, dV/dt и потенциала покоя, а также увеличение времени проведения по миокарду. Величины этих изменений располагались в следующем порядке: мышечные волокна ЭП>мышечные волокна ЭН> волокна Пуркинье. Длительность рефрактерного периода, считая от завершения ре-поляризации, была большей в ЭП, чем в ЭН. Из 18 исследованных миоцитов ЭП 15 стали невозбудимыми через 15 мин перфузии МТ, однако возбудимость сохранилась в 14 из 16 миоцитов ЭН и в 13 из 13 волокон Пуркинье. Эти данные указывают на более выраженное влияние | рО2, I рН и f [К+]о in vitro на ЭП, чем на ЭН, что может частично объяснить различия в реакциях, наблюдаемые при ИМ in vivo.

 

 

ВВЕДЕНИЕ

По неизвестным в настоящее время причинам проведение по субэндокарду левого желудочка остается относительно неизменным при ишемии миокарда in vivo, в то время как проведение по субэпикарду происходит со все большей задержкой вплоть до фракционирования возбуждения по отдельным зонам   [1—5]. Исследование    электрофизиологических    причин развития таких задержек проведения может иметь важное клиническое значение, так как возникновение трансмуральной неоднородности распределения задержек проведения при острой ишемии миокарда может приводить к возникновению-летальных желудочковых аритмий, обусловленных рециркуляцией возбуждения. Цель настоящей работы состояла в изучении вопроса, действительно ли метаболические изменения, которые, как известно, происходят во время острой окклюзии коронарной артерии, по-разному влияют на электрическую активность мышечных волокон эндокарда, мышечных волокон эпикарда в волокон Пуркинье. Исследуемые метаболические изменения заключались в повышении внеклеточного калия, понижении напряжения кислорода в растворе и понижении внеклеточного рН [6-7].

 

МЕТОДЫ

Общие вопросы

Взрослых беспородных собак массой 15—25 кг наркотизировали секобарбиталом натрия (30 мг/кг внутривенно); сердца быстро извлекали и помещали в охлажденный раствор Тироде. Из основания правого желудочка выделяли полоску миокарда 1,5X1,5 см и разрезали ее на две половины, по средней линии миокарда. Отделенные таким образом препараты эндокарда и эпикарда прикрепляли к восковому дну перфузионной камеры, изготовленной из органического стекла; при этом поверхности эндокарда и эпикарда были направлены вверх. В некоторых экспериментах использовали препараты папиллярной мышцы из правого желудочка или отдельные препараты из правого желудочка, содержащие свободно идущие ложные сухожилия.

Препараты перфузировали при температуре 37±0,5°С, рН 7,37+0,05 оксигенированным (95% Ог, 5% СО2) раствором Тироде, имеющим следующий состав (в ммоль): MgCl2 0,5: NaH2PO4 0,9; СаС12 2,7; NaCl 137,0; NaHCO3 12,0; KG1 4,0 и глюкоза 5,0. Напряжение кислорода в растворе составляло 400—600 мм рт. ст.

Каждый из миокардиальных препаратов стимулировали независимо друг от друга с частотой 2 Гц через биполярные стальные игольчатые электроды, покрытые тефлоном. Стимуляцию производили прямоугольными электрическими импульсами длительностью 2 мс с амплитудой, равной 1,5 диастоличе-ским порогам, которые подавались от генератора импульсов через изолирующий трансформатор (Digipulser model 830, Iso-pulser model 850, фирма «W—P Instruments, Inc.»).

Трансмембранные потенциалы и внеклеточные биполярные электрограммы регистрировали с помощью стандартной техники. Экспериментальные записи делали с экрана запоминающего осциллографа (Tektronix D15) с помощью поляроидной камеры (С-59), а также записывали на магнитной ленте (магнитофон «Hewlett—Packard mod. 3960»).

 

Измерения

Измеряли следующие характеристики потенциала действия: мембранный потенциал покоя (МПП), амплитуду потенциала действия (АПД), длительность потенциала действия на уровнях 50% и 90% реполяризации (ДПД5о и ДПДэо), максимальную скорость нарастания потенциала действия (dV/dt), время активации (ВА) и эффективный рефрактерный период (ЭРП).

Время активации определяли по промежутку времени от пика артефакта стимула до достижения максимального значения dV/dt; при этом время активации при исследовании ложных сухожилий в модифицированном растворе Тироде измеряли с помощью двух микроэлектродов, помещенных в противоположные концы волокна Пуркинье по задержке развития максимального dV/dt между точками их введения. ЭРП определяли с помощью метода нанесения экстрастимулов [8].

Способность мембраны эндокардиальных, эпикардиальных мышечных волокон и мышечных волокон папиллярных мышц к возбуждению оценивали графически, по значениям dV/dt как функции порогового потенциала (ПП), полученным при нанесении экстрастимулов в различные моменты фазы 3 и фазы 4 потенциала действия. Способность мембраны миоцитов к возбуждению определяли также с помощью построения графика dV/dt как функции МПП в контроле и в различные моменты времени при перфузии модифицированным раствором Тироде, которая вызывает спонтанные изменения МПП.

Протокол

После 45—60 минут адаптации в нормальном растворе Тироде препараты перфузировали модифицированным раствором Тироде при температуре 37 °С, Состав модифицированного раствора Тироде отличался от нормального в концентрациях КС1— 8,0 мМ, NaHCO3 — 5,45 мМ и NaCl — 150,0 мМ. Модифицированный раствор Тироде насыщали готовой смесью 95% N2 и 5% СОг; при этом рН раствора составлял 6,85±0,05 и рОг<50 мм рт. ст. Изменения содержания КС1, Ог и ионов водорода в модифицированном растворе Тироде аналогичны изменениям, происходящим при острой ишемии миокарда [6, 9]. Перфузия модифицированным раствором Тироде продолжалась 15 мин, после чего следовало 60-минутное отмывание нормальным раствором Тироде. Тринадцать препаратов подвергали действию модифицированного раствора Тироде в течение 60 мин для выяснения электрофизиологических следствий длительного метаболического воздействия.

Статистический анализ проводили на основе t-теста Стьюдента для парных или непарных данных [10].

 

РЕЗУЛЬТАТЫ

Влияние модифицированного раствора Тироде на характеристики трансмембранного потенциала

На рис. 1 показано влияние перфузии препарата модифицированным раствором Тироде (МТ) на потенциалы действия, зарегистрированные от эндокардиальных (ЭН — верхние записи) и эпикардиальных (ЭП — нижние записи) миоцитов. В контроле потенциал действия, зарегистрированный от эпикарда, был короче, чем потенциал действия, зарегистрированный от эндокарда, и имел более сильно выраженный зубец между фазами 1 и 2 потенциала действия. Перфузия препарата модифицированным раствором Тироде вызывала прогрессирующее укорочение ДПД, уменьшала МПП, АПД и dV/dt и увеличивала ВА и в тех и в других препаратах. Четкое разделение фаз 1 и 2 потенциалов действия мышечных волокон эпикарда, возникающее через 13 мин перфузии препаратов модифицированным раствором Тироде, было характерно для миоцитов эпикарда и папиллярных мышц, но не наблюдалось в мышечных волокнах эндокарда. Плато потенциала действия мышечных волокон эпикарда было значительно снижено во время продолжительной перфузии препарата модифицированным раствором Тироде, а затем сохранялся лишь низкоамплитудный потенциал действия (14 мин МТ). Когда мышечные волокна эпикарда переставали отвечать на стимуляцию (15 мин МТ), длительность раздражающего импульса увеличивали с 2 до 12 мс. Такое раздражение вызывало потенциал действия с более выраженным плато, который, однако, быстро уменьшался по амплитуде в ритмическом ряду стимуляции. Дальнейшее увеличение длительности раздражающего импульса приводило к аналогичному эффекту, однако первый возникающий потенциал действия имел все меньшую амплитуду, а уменьшение амплитуды в ритмическом ряду происходило все быстрее. Наконец, развивалась полная невозбудимость мышечных волокон эпикарда независимо от интенсивности стимуляции, в то время как мышечные волокна эндокарда все еще отвечали возбуждением на раздражающий импульс длительностью 2 мс.

Влияние модифицированного раствора Тироде было обратимо и почти полностью исчезало через 15 мин отмывания нормальным раствором Тироде. При этом МПП, АПД, dV/dt и ВА возвращались к контрольным значениям, однако ДПДБО И ДПДдо через 20 мин отмывания в обоих типах ткани все еще были увеличены.

Оказалось, что изменения характеристик потенциала действия при перфузии препаратов модифицированным раствором Тироде хорошо коррелирует с изменениями биполярной электрограммы (рис. 2). Задержка активации, уменьшение амплитуды и фракционирование электрограммы было более выражено в эпикарде, чем в эндокарде.

В трех препаратах удалось получить стабильные микроэлектродные отведения от эндокарда и эпикарда в течение двух 15-минутных периодов перфузии модифицированным раствором Тироде, разделенных 30-минутным отмыванием нормальным . раствором. И в тех и в других препаратах во время отмывания, проводимого вслед за первым воздействием модифицированного раствора Тироде, произошло некоторое увеличение МПП и АПД, так что изменения электрических характеристик, вызванные второй перфузией препаратов модифицированным раствором Тироде, были значительно менее выражены, особенно в мышечных волокнах эндокарда.

Влияние кратковременного и длительного воздействия модифицированного раствора Тироде на волокна Пуркинье показано на рис. 3. Пятнадцатиминутная перфузия препарата модифицированным    раствором    Тироде    заметно   уменьшала МПП, АПД, ДПД и dV/dt. В течение следующих 45 мин перфузии модифицированным раствором Тироде происходило частичное восстановление перечисленных параметров. Стабилизация или частичное обращение эффекта модифицированного раствора Тироде на электрические свойства волокон Пуркинье также наблюдалось в трех других экспериментах, в которых удалось получить непрерывную регистрацию потенциала действия в течение 60—90 мин. Кроме того, восстановление параметров потенциалов действия волокон Пуркинье наблюдалось в двух случаях из двух, даже тогда, когда модифицированный раствор Тироде не содержал глюкозы. Аналогичным образом частично восстанавливались параметры потенциала действия эндокардиальных миоцитов трех из четырех препаратов за 20—60 мин перфузии модифицированным раствором Тироде, содержащим глюкозу. В мышечных волокнах эпикарда [п = 5] и миоцитах папиллярных мышц [п = 4] наблюдалось лишь незначительное восстановление параметров потенциала действия при длительной перфузии модифицированным раствором Тироде либо восстановления вовсе не наступало. Через 10 мин отмывания внешний вид потенциала действия во всех типах клеток восстанавливался до контрольной формы, однако ДПД была увеличенной.

Средние значения (±SEM) для МПП и АПД в контроле, через 5-минутные интервалы во время перфузии модифицированным раствором Тироде и через различные интервалы времени при отмывании, полученные для мышечных волокон эпикарда, эндокарда и волокон Пуркинье, представлены на рис. 4. Аналогичный способ представления результатов был использован для демонстрации изменений ДПД50 и ДПДэо (рис. 5) и dV/dt и ВА (рис. 6). Эти данные получены на 18 эпикардиаль-ных препаратах, 18 соответствующих им эндокардиальных препаратах (в 9 регистрировали электрическую активность эндокардиальных мышечных волокон и в 9 — активность волокон Пуркинье) и 5 эндокардиальных препаратах из правого желудочка, содержащих свободно идущие ложные сухожилия, в которых зарегистрирована электрическая активность эндокардиальных мышечных волокон (7 клеток) и волокон Пуркинье (4 клетки). Данные, полученные на последнем из перечисленных здесь препаратов, не существенно отличались от данных, полученных на других эндокардиальных препаратах, и поэтому были с ними объединены. Данные для 9 препаратов папиллярных мышц (16 клеток) приведены в табл. 1.

После 5 мин перфузии модифицированным раствором Тироде стало невозбудимым 1 из 18 мышечных волокон эпикарда; после 10 мин — 9 из 18 мышечных волокон эпикарда и 5 из 16 миоцитов папиллярных мышц; после 15 мин — 15 из 18 мышечных волокон эпикарда и 11 из 16 миоцитов папиллярных мышц. Эти невозбудимые клетки не принимались во внимание при обработке данных; учитывались лишь измеренные в них МПП. Все 13 волокон Пуркинье были возбудимы в течение всего 15-минутного периода перфузии модифицированным раствором Тироде, а из мышечных волокон эндокарда стали невозбудимыми только 2 из 16 клеток. Все клетки стали возбудимыми через 5 мин после начала отмывания.

Во время перфузии модифицированным раствором Тироде во всех четырех типах клеток наблюдалось прогрессирующее падение МПП и АПД, которые возвратились к контрольным значениям при отмывании (см. рис. 4 и табл. 1). Значения МПП через 15 мин перфузии модифицированным раствором Тироде •были относительно одинаковыми и в эндокардиальных, и в эпи-кардиальных клетках и в клетках папиллярных мышц, несмотря на то, что 15 из 18 мышечных волокон эпикарда и 11 из 16 миоцитов папиллярных мышц и всего 2 из 16 мышечных волокон эндокарда стали невозбудимыми. МПП волокон Пуркинье быстро уменьшался до уровня МПП мышечных волокон эндокарда за первые 10 мин перфузии модифицированным раствором Тироде, однако затем скорость уменьшения МПП замедлилась, и на 15-й мин перфузии МПП волокон Пуркинье

Все данные представлены в виде среднего значения ± SEM. МПП — мембранный потенциал покоя; АПД — амплитуда потенциала действия; ДПД •— длительность потенциала действия; В А — время активации; МТ — модифицированный раствор Тироде.

был значительно больше, чем в клетках рабочего миокарда, тем не менее величины АПД в этот момент в этих препаратах были близки друг к другу. После 30 мин отмывания в мышечных волокнах эндокарда МПП и АПД слегка превышали контрольные значения, однако отличия были не существенными. МПП и АПД мышечных волокон эпикарда не возвратились к контролю через 10 мин отмывания. Отмывание препаратов папиллярных мышц не исследовали.

При перфузии эндокарда модифицированным раствором Тироде изменения ДПД50 были аналогичны изменениям ДПДэо' (см. рис. 5). Изменения ДПДбо в мышечных волокнах эпикарда были больше, чем в мышечных волокнах (р<0,05), в то время как изменения ДПДэо были сходны. Как ДПД5о, так и ДПДэ» в большей степени уменьшались в препаратах папиллярных: мышц, чем в эпикарде или эндокарде. В волокнах Пуркинье уменьшение ДПДБО было более выражено, чем уменьшение ДПДэо, что в результате приводило к близким значениям ДПД.?» для волокон Пуркинье и мышечных волокон эндокарда через. 10 и 15 мин воздействия модифицированного раствора Тироде,, однако ДПДэо в волокнах Пуркинье оставалась в те же моменты времени значительно больше, чем в мышечных волокнах эндокарда. ДПД в мышечных волокнах эндокарда и эпикарда после 30-минутного отмывания была слегка больше контроля;. ДПД в волокнах Пуркинье увеличивалась в большей степениу особенно ДПД50.

В мышечных волокнах эндокарда и эпикарда при продолжительной перфузии модифицированным раствором Тироде наблюдали прогрессирующее уменьшение    dV/dt и соответствующее увеличение ВА (рис. 6). При этом ВА в волокнах Пуркинье мало менялось, несмотря на значительное уменьшение dV/dt. Через 5 мин после начала перфузии модифицированным раствором Тироде было отмечено некоторое увеличение скорости проведения по волокнам Пуркинье (то есть ВА стало меньше, чем в контроле), несмотря на уменьшение dV/dt с 686,9±43,8 до 541,2 ±1,69 В/с. Однако к 15-й минуте уменьшение В А сменилось умеренным, но достоверным (р<0,05) увеличением ВА, которое вернулось к контрольному значению через 5 мин отмывания. В папиллярных мышцах также обнаружено некоторое увеличение скорости проведения после 5 мин перфузии модифицированным раствором Тироде, несмотря на 30-процентное уменьшение dV/dt. Дальнейшее уменьшение dV/dt вызывало увеличение ВА, однако увеличение ВА в препаратах папиллярных мышц было меньше, чем в эндокарде и эпикарде.

В табл. 2 приведены средние относительные изменения параметров потенциала действия через 5, 10 и 15 мин перфузии модифицированным раствором Тироде для четырех типов клеток. Относительные изменения этих параметров в мышечных волокнах эпикарда, как правило, превышали изменения в рабочих клетках мышечных волокон эндокарда,    но    были   менее выражены, чем изменения в волокнах Пуркинье. Для эпикарда характерны более быстрое уменьшение dV/dt и рост ВА, чем соответствующие изменения, наблюдаемые в мышечных волокнах, или волокнах Пуркинье. Относительные изменения параметров потенциала действия в препаратах папиллярных мышц были аналогичны изменениям в эпикарде, за исключением ДПД, которая сильнее уменьшалась в миоцитах папиллярных мышц, а также ВА, которое возрастало в меньшей степени.

Зависимость отношения ЭРП/ДПДюо от времени перфузии модифицированным раствором Тироде и времени отмывания приведена на рис. 7. В волокнах Пуркинье отношение ЭРП/ДПДюо возросло в первые 5 мин перфузии модифициронанным раствором Тироде, оставаясь при этом меньше 1,0 в течение всего 10-минутного периода перфузии. В мышечных волокнах эндокарда были выявлены более существенные изменения, приводящие к возникновению рефрактерное™ после завершения реполяризации уже к 7-й минуте перфузии модифицированным раствором Тироде. Изменения отношения :)РП/ДПДюо в эпикарде в течение первых 8 мин перфузии модифицированным раствором Тироде были аналогичны изменениям в эндокарде, но затем отношение ЭРП/ДПДюо в эпикарде возрастало быстрее. В этих препаратах все мышечные волокна эпикарда становились невозбудимыми через 10 мин перфузии модифицированным раствором Тироде, и возбудимость возвращалась только после 4 мин отмывания.

Способность мембраны к возбуждению

Типичные примеры кривых способности мембраны к возбуждению для папиллярной мышцы, эндокарда и эпикарда вовремя перфузии нормальным раствором Тироде приведены на рис. 8, А. При пороговом потенциале (ПП) более отрицательном чем — 75 мВ значения dV/dt были одинаковы для всех трех типов клеток. Однако для ПП менее отрицательных чем — 75 мВ: величина dV/dt более резко уменьшалась в мышечных волокнах эпикарда и папиллярной мышцы, чем в мышечных волокнах

эндокарда.

Мы попытались оценить способность мембраны к возбуждению после 5—6 мин перфузии модифицированным раствором Тироде на двух препаратах, состоящих из пар образцов эндокарда и эпикарда, несмотря на отсутствие стабильных условий. При этом оказалось, что в эпикарде величина dV/dt становится зависящей от Si—S2 интервала, а также от значения ПП, что связано с возникновением рефрактерности после завершения реполяризации. Это приводило к развитию большей величины dV/dt при увеличении Si—S2 интервала даже при неизменном ПП. Это положение, хотя и в меньшей степени, справедливо и для эндокарда. Быстрые изменения МПП мешают проведению измерений способности мембраны к возбуждению в более поздние моменты перфузии препаратов модифицированным раствором Тироде.

На рис. 8, Б приведена зависимость dV/dt от ПП (что в данном случае эквивалентно МПП) для клеток папиллярной мышцы, эндокарда и эпикарда в контроле и в различные моменты перфузии модифицированным раствором Тироде. Для всех этих типов клеток значения dV/dt были сравнимы по величине при ПП, более отрицательном чем —68 мВ. Однако при менее отрицательных потенциалах величина dV/dt была меньше в мышечных волокнах эпикарда и папиллярной мышцы, чем в мышечных волокнах эндокарда.

 

ОБСУЖДЕНИЕ

Новые данные, полученные в этом исследовании

В результате этого исследования было продемонстрировано, что: 1) перфузия препаратов модифицированным раствором Тироде ([К+[о — 8,0 мМ, рН — 6,85 и рО2<50 мм рт. ст.) влияет на время активации потенциала действия, возбудимость и потенциал действия клеток эпикарда в большей степени, чем клеток эндокарда или волокон Пуркинье; влияние на возбудимость и потенциал действия миоцитов папиллярной мышцы аналогично воздействию модифицированного раствора на эпикард; 2) во время длительной перфузии препаратов модифицированным раствором Тироде в волокнах Пуркинье и в меньшей степени в мышечных волокнах эндокарда наблюдается частичное восстановление электрических свойств; 3) и в эндокарде». и в эпикарде развиваются менее выраженные изменения электрических параметров при второй перфузии препаратов модифицированным раствором Тироде, чем при первой.

Перфузия модифицированным раствором Тироде

Возрастание времени активации клеток в эпикарде во время перфузии модифицированным раствором Тироде in vitro. может быть сходно с задержанной активацией, регистрируемой на эпикардиальной электрограмме во время острой ишемии миокарда in vivo. Фрагментация на записи электрограммы и локальная «непрерывная» электрическая активность, возникающая в результате десинхронизационной активации in vivo, могут отражать наличие градуальных возбуждений в эпикарде или различные степени уменьшения фазы плато эпикардиаль-ных потенциалов действия, аналогичных продемонстрированным ранее Downar с соавт. [6—7].

Большая чувствительность мышечных волокон эпикарда но-сравнению с мышечными волокнами эндокарда к перфузии модифицированным раствором Тироде может быть обусловлена внутренними различиями в способности мембраны к возбуждению, особенно, когда мембранный потенциал покоя снижен.. В контроле ДПД и dV/dt в мышечных волокнах эпикарда несколько меньше, чем в мышечных волокнах эндокарда, однако только различия в АПД статистически достоверны. Способность мембраны к возбуждению при ПП меньших —75 мВ, в контроле снижена в эпикарде по сравнению с эндокардом. Во время 15-минутной перфузии препаратов модифицированным раствором Тироде изменения МПП в эндокарде и эпикарде развивались параллельно, однако изменения АПД, dV/dt и ВА, а также потеря возбудимости были более выражены в эпикарде. Увеличение интенсивности раздражающего стимула или его длительности временно восстанавливает способность эпикарда к возбуждению, однако в дальнейшем быстро возрастает порог возбудимости, и мышечные волокна эпикарда становятся невозбудимыми.

Эти различия между эпикардом и эндокардом в способности мембраны к возбуждению в контроле и при перфузии модифицированным раствором Тироде, возможно, обусловлены, по крайней мере частично, наличием в эндокардиальных слоях волокон Пуркииье. Мышечные волокна эндокарда, которые не имеют прямого контакта с волокнами Пуркинье (то есть клетки конца папиллярной мышцы), обладают той же способностью мембран к возбуждению и проявляют такие же изменения в АПД и dV/dt и так же теряют возбудимость во время перфузии модифицированным раствором Тироде, как и мышечные волокна эпикарда, несмотря на то, что контрольные значеяия АПД, МПП и dV/dt больше приближаются к средним для эндокарда, а не эпикарда, значениям. Более частое возникновение ускорения проведения в миокарде папиллярных мышц к 5-й минуте перфузии модифицированным раствором Тироде (во всех типах клеток иногда наблюдается ускоренное проведение) приводит к меньшей задержке проведения к 10-й минуте перфузии в папиллярной мышце, чем в эндокарде и эпикарде, хотя приблизительно один и тот же процент клеток в папиллярных мышцах и эпикарде становится невозбудимым к 10-й и 15-й минутам перфузии.

 

Частичное восстановление

Мы наблюдали частичное восстановление параметров электрической активности в волокнах Пуркинье и в меньшей степени в мышечных волокнах эндокарда при 20—60-минутной перфузии препаратов модифицированным раствором Тироде. Восстановление электрической активности мышечных волокон эпикарда и субэпикардиальной области за то же время, описанное in vivo при острой ишемии миокарда [3, 7, 11], приписывалось увеличению коллатерального кровотока или диффузии таких метаболитов, как К+ из внеклеточного пространства шне-мической зоны. Наши данные указывают, что восстановление электрической активности клеток эндокарда и волокон Пуркинье может возникать в условиях постоянной гипоксии, гипер-калиемии и ацидоза даже без добавления экзогенной глюкозы и свободных жирных кислот.

И хотя мы не наблюдали значительного восстановления электрических свойств эпикарда, отделенного от остального миокарда, восстановление активности эндокарда может, по-видимому, вносить свой вклад в улучшение условий функционирования эпикарда во время острой ишемии миокарда. Это подтверждается тем, что никаких признаков восстановления активности клеток папиллярной мышцы не наблюдается, когда в качестве препарата используется лишь ее кончик, однако в двух препаратах, включавших в себя часть базальной области папиллярной мышцы, которая раньше была связана с ложным сухожилием, такое восстановление наблюдалось. Одновременная регистрация потенциалов действия в конце мышцы и в базальной области указывает, что восстановление активности базальных клеток предшествует восстановлению возбудимости в клетках конца мышцы, которые были до этого невозбудимы.

Так как непрерывная регистрация потенциалов действия с помощью микроэлектродов в течение по крайней мере 60 мин одновременно от эндокарда и эпикарда является трудной задачей, не было возможности провести точную количественную оценку различий в реакциях электрической активности этих тканей на повторную перфузию модифицированным раствором Тироде. Однако данные трех таких длительных экспериментов дают основание предполагать, что во время второго воздействия модифицированного раствора Тироде изменения менее выражены, чем во время первого. Этот факт позволяет объяснить наблюдаемое in vivo явление, когда первоначальная окклюзия коронарной артерии вызывает более существенные изменения электрической активности, чем последующие [1, 3, 12]. Однако перфузия in vitro раствором с повышенным содержанием калия может просто приводить к пополнению потерь калия, возникающих во время выделения и адаптации препарата [13], приводя в итоге к более отрицательному потенциалу и уменьшению реакций на деполяризующие воздействия при последующих перфузиях модифицированным раствором Тироде.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании этих экспериментов мы сделали вывод, что устойчвость волокон Пуркинье к воздействию гиперкалиемии, ацидоза и гипоксии может вносить значительный вклад в сохранение электрической активности всего эндокарда. Используя этот вывод для модели острой ишемии миокарда in vivo, можно избежать необходимости привлекать гипотезы о влиянии кровотока по сосудам Тебезия, перфузии полостной кровью или большей приспособленности субэндокарда к анаэробному гликолизу для объяснения наблюдаемых феноменов, хотя они и могут играть определенную роль in vivo. И хотя еще не исключена возможность, что эндокард сам по себе более устойчив к действию ишемии, чем эпикард, обнаружение сходных реакций кончика папиллярной мышцы и эпикарда делает такое заключение менее вероятным.

Это исследование было проведено Краннертовским институтом кар-. диологии, отделением медицины Медицинской школы Университета штата Индиана, Госпиталем Администрации ветеранов, Индианаполис, штат Индиана. Частично оно было поддержано также Фондом Германа С. Краннерта и субсидиями HL-06308, HL-07182, HL-18795 и HL-05631 Национального института сердца, легких и крови Национальных институтов здоровья, Бетезда, штат Мэриленд, а также Американской кардиологической ассоциацией (Индианский филиал).

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1.             Boineau J. P., Сох J. L. Slow ventricular activation in acute myocardial

infarction: A source of re-entrant premature ventricular contractions.— Circulation, 1973, 48(4) : 702-713.

2.             Williams D,  O., Scherlag B.  J., Hope R. R., El-sherlf N., Lazzara R.

The pathophysiology of malignant ventricular arrhythmias during acu

te myocardial ischemia.— Circulation, 1974, 50 : 1163—1172.

3.             Scherlag B. J., El-sherif N., Hope R. R., Lazzara   R. Characterization and localization of ventricular arrhytmias resulting from myocardial ische-mic and infarction.— Circ. Res., 1974, 35 : 373—383.

4. Elharrar V., Gaum W. E., Zipes D. P. Effect of drugs on conduction delay and the incidence of ventricular arrhythmias induced by acute coronary occlusion in digs.— Am. J. Cardiol., 1977, 39 :544—549.

5,j Rufftj R., Lovelace D. E., Knoebel S. В., Mueller Т. М., Zipes D. P. Relationship between changes in left ventricular bipolar electrograms and regional myocardial blood flow during acute corona у artery occlusion in the dog.— Circ. Res., 1979, 45 (6) : 764—770.

6.             Downar E., Janse M. J., Durrer D. The effect of «ischemic blood» on

transmembrane potentials of normal porcine ventricular myocardium.—

Circulation, 1977, 55 (3) : 455—462.

7.             Downar E., Janse M. ]., Durrer D. The effect of acute coronary artery

occlusion     on     subepicardial     transmembrane     potentials     in    the

porcine heart.— Circulation, 1977, 56 (2) : 217—224.

8.             Krayer 0., Mandoki J. J., Mendez С Studies in veratrium alkaloids XVI.

The action of epinephrine and veratramine on the functional refractory

period of the auriculoventricular transmission in the heart-lung prepa-

ration of the dog.— J. Pharmacol. Exp. The., 1951, 103:412—419.

9.             Hill J. L., Gettes L. S. Ischemia induced in interstitial potassium in situ

myocardium (abstr.).— Clin. Res., 1977, 25 : 602A.

10.           Dixon W. J., Massey F. /., Jr. Intorduction   to    Statistical   Analysis,

Third Edition. New York, McGraw-Hill, 1969, pp. 95—123

11.           Janse M. J., Cinca J., Moreno, H., Fiolet J. W. Т., КЫЪег A. G. de Fri

es G. P., Becker A. E., Durrer D. The  «border zone»  in myocardial

ischemia. An electrophysiological, metabolic, and histochemical corre

lation in the pig heart.— Circ. Res., 1979, 44  (4) : 576—588.

12.           Rufjy R., Lovelace D. E., Knoebel S. В., Elharrar V., Zipes D. P. Re-

lationship between left ventricular electrograms and regional blood flow in acute myocardial ischemia with and without stellate stimulation (abstr.).— Circulation, 1977, 56 (suppl. Ill) : 137.

13.           Langer G. A., Brady^ A. J. Potassium in dog ventricular muscle: kinetiv

studies of distribution and effects of varying frequency of contraction and potassium concentration of perfusate.— Circ. Res., 1966, 18:164— 177.

 

Следующая глава >>>