Желудочковая экстрасистолия: электрофизиологические механизмы, причины, клиническое значение

А.Г. Еремеев Краевое государственное бюджетное учреждение здравоохранения «Краевая клиническая больница № 2», 680030 Хабаровск, ул. Павловича, 1Б, Российская Федерация.

Введение. У здоровых людей при суточном мониторировании ЭКГ выявление желудочковой экстрасистолии (ЖЭ) достигает 50-70% [1]. Особенности электрофизиологии и архитектоники миокарда являются основной предпосылкой для ее высокой распространенности. В норме деполяризующие и реполяризующие миокардиальные токи хронологически упорядочены, что обеспечивается синхронизированной трансформацией мембранного потенциала кардиомиоцитов. Патологическое воздействие на миокард может приводить к тому, что какая-то группа клеток становится неспособной проводить электрический ток (гипополяризация) или проводит его медленно (гиперполяризация), или, наоборот, приобретает свойство генерировать ток (спонтанная диастолическая деполяризация) — так появляются условия для возникновения электрического тока «несинхронизированного» с остальным миокардом [2, 3, 4]. Особенности архитектоники миокардиального синцития, заключаются в его анизотропических свойствах, которые представляются проаритмогенными по сути [5, 6].

Количественная норма ЖЭ. В связи с частой выявляемостью ЖЭ у здоровых субъектов, открытым остается вопрос о ее количественной суточной норме. Одни авторы допустимым считают до 400 ЖЭ в сутки, другие – до 700 [7, 8]. Однако количественная норма ЖЭ скорее зависит от электрокардиографического (ЭКГ) типа экстравозбуждений и клинического течения аритмического синдрома. Вероятно, указанную выше суточную норму ЖЭ можно распространить на средне- и позднедиастолическую эктопию. Ранняя ЖЭ («типа R на Т»), в целом, не характерна для здорового сердца, поскольку может косвенно отражать наличие участков дисперсии рефрактерности в миокарде [3]. При анализе суточной нормы ЖЭ обязательно учитывается ее качественное течение: запускает ли она пароксизмы желудочковой тахиаритмии? Если запускает, то даже редкая единичная ЖЭ будет считаться патологией вне зависимости от ее ЭКГ-типа. Кроме того, следует помнить, что всегда встречается небольшой процент больных, которые субъективно очень плохо переносят ЖЭ, включая спорадическую. Таким образом, понятие «количественной суточной нормы экстрасистолии» достаточно условно.

Электрофизиологические механизмы ЖЭ. Известны следующие электрофизиологические механизмы ЖЭ: re-entry, ранняя постдеполяризация (РПД), поздняя постдеполяризация (ППД), анормальный автоматизм (АА) [2-4]. Re-entry — феномен, при котором происходит возвращение импульса к месту своего первоначального прохождения и его повторное движение. Одним из базовых положений концепции re-entry является существование однонаправленного блокада проведения. Основная причина нарушения проведения — снижение потенциала покоя (спонтанного диастолического потенциала) до уровня -50 мВ, что влечет за собой инактивацию значительного количества Na-каналов и невозможность «быстрого натриевого ответа». Различают macrore-entry и microre-entry. Существование macrore-entry всегда сопряжено с наличием «окна возбудимости», при котором длина петли превышает длину волны. ЖЭ, возникающая в отдаленном постинфарктном периоде, является классическим примером эктопии по механизму macrore-entry, когда перирубцовая ткань служит фиксированным препятствием, вокруг которого создаются идеальные условия для периодической циркуляции импульса [3, 9, 10]. При постинфарктной ЖЭ отмечается следующая электрокардиографическая тенденция: низкая вариабельность («ригидность») предэкстрасистолического интервала (ПИ), слабая связь между количеством экстрасистол (Э) и частотой основного ритма [11].

Microre-entry является самым распространенным механизмом ЖЭ как функционального, так и органического происхождения [2]. Принципиальное отличие от вышеописанного фиксированного re-entry заключается в отсутствии анатомического препятствия и очень коротком (либо отсутствующем) «окне возбудимости». Имеется несколько моделей microre-entry, существование которых доказано in vivo [5, 6, 12-14]:

— классическое re-entry с коротким возбудимым промежутком. Вместо анатомического образования, циркуляция импульса происходит вокруг микроскопических участков миокардиального интерстиция, склероза или в концевых отделах волокон Пуркинье.

— модель ведущего круга (цикла). Здесь импульс совершает не только круговое, но и центростремительное движение в разных направлениях. Размеры ведущей замкнутой цепи вариабельны; длина замкнутой цепи равна длине волны возбуждения. Увеличение рефрактерного периода заставляет импульс искать замкнутый путь большего размера. Если замкнутый путь больших размеров недоступен, круговое движение импульса сразу же прекращается. Re-entry ведущего цикла возникает стихийно, оно неустойчиво: склонно спонтанно купироваться, или переходить в тахиаритмию. ЖЭ, возникающую по данному механизму, можно наблюдать, например, в остром периоде инфаркта миокарда (ИМ).

— модель продольной диссоциации. Предпосылкой феномена продольной диссоциации являются анизотропические свойства миокарда, когда в сердечных волокнах импульс движется в продольном направлении быстрее, чем в поперечном. При патологии электрический импульс может перестать проводиться в поперечном направлении, однако сохраняется его замедленное проведение в продольном.

Под РПД понимают преждевременную осцилляцию, возникающую в фазу относительной сердечной рефрактерности, то есть в момент, когда потенциал действия (ПД) еще не завершен и находится в пределах от -30 мВ до -70 мВ [2, 3]. Основным условием для появления ранней триггерной активности является наличие в миокарде участков дисперсии рефрактерности — разной величины трансмембранного потенциала между смежными участками в период реполяризации. Клинически это может проявиться ранним экстрасистолическим сокращением. В здоровом миокарде нет условий для РПД. К предрасполагающим факторам их появления относятся: выраженная брадикардия, гипокалиемия, гипомагниемия, ишемия [15]. РПД встречаются у больных в остром периоде ИМ, при тяжелом органическом поражении миокарда, каналопатиях. ЖЭ по механизму РПД потенциально опасна, так как, возникая в уязвимый период сердечного цикла, она способна запустить полиморфную желудочковую тахикардию (ЖТ) или фибрилляцию желудочков (ФЖ). На ЭКГ РПД проявляется ЖЭ «типа R на Т» [16]. Впрочем, указанный ЭКГ-критерий РПД относителен — например: среднедиастолическая ЖЭ при учащении ритма может «наслаиваться» на зубец Т, имитирую экстравозбуждение по механизму ранней триггерной активности [11].

ППД возникает после окончания ПД. Основным условием для появлений поздних осцилляций является перегруженный ионами кальция, гиперполяризованный миокард [17-19]. Подобная ситуация возникает при избыточном влиянии катехоламинов на миокард (например, тахизависимая ЖЭ при невротических расстройствах) и при дигиталисной интоксикации. Кроме того, существуют генетически детерминированные сердечные аритмии, осложняющиеся ППД, например, верапамил-чувствительная ЖТ [3].

На поверхностной ЭКГ ППД можно заподозрить на основании следующего признака — появление средне- или позднедиастолической эктопии с высокой вариабельностью ПИ сразу после эпизода синусовой тахикардии в сочетании с общим повышением тонуса симпатической нервной системы [8].

АА при определенных условиях может появиться у любой миокардиальной клетки [4]. Несинусовая автоматическая импульсация возникает либо за счет укорочения (нарастание крутизны) 4 фазы ПД, либо за счет снижения максимального диастолического потенциала, либо за счет повышения порогового потенциала [3, 18]. На поверхностной ЭКГ АА, можно заподозрить при появлении ЖЭ в конце диастолы на фоне урежения основного ритма. Учащение ритма ассоциируется с уменьшением количества ЖЭ и (или) «смещением» эктопии к середине диастолы, что отражает способность автоматического фокуса «реагировать» на вегетативные влияния. Примеры эктопии по механизму АА: реперфузионная ЖЭ, появление которой обусловлено снижением величины максимального диастолического потенциала в оглушенном миокарде; стволовая Э, возникающая за счет ускорения спонтанной диастолической деполяризации [2].

Причины ЖЭ. Любые органические заболевания сердца, которые надежно диагностируются клинико-инструментально: ишемическая болезнь сердца, гипертоническая болезнь с гипертрофией миокарда левого желудочка (ЛЖ) пороки сердца, кардиомиопатии. [1, 3]. Наличие ЖЭ в такой ситуации кажется столь же естественным, как и ее отсутствие у здорового человека.

Невротические расстройства, как причина нейрогенной (психогенной) ЖЭ. Ее появлению способствует фактор личного душевного дисбаланса [20]. Для объяснения происхождения психогенной ЖЭ целесообразно воспользоваться концепцией «метаболической кардиомиопатии» [21]. В основе метаболической кардиомиопатии лежат изменения коллоидно-химических процессов в миокарде, возникающие на фоне длительного психического перенапряжения. Сопутствующие аффективным нарушениям гиперкатехолемия и гиперкортизолемия, повышают нагрузку на сердце. Это чревато нарушением миокардиального гомеостаза (энергетический дефицит, электролитный дисбаланс и т.д.) и появлением функциональных кардиальных синдромов, включая аритмический [22].

Специалистами, которые занимаются изучением психосоматических заболеваний, было замечено, что у лиц средних и старших возрастных групп нейрогенная Э может появиться при «экзистенциальном вакууме» (неосознаваемом отсутствии смысла жизни) или на фоне феномена «тревожной гиперответственности». Утверждается, что психогенная ЖЭ возникает тогда, когда бессознательное нервно-психическое напряжение достигает своего пика [23, 24]. Одним из вероятных свойств нейрогенной ЖЭ является ее исчезновение или значительное уменьшение во время сна, а также, в целом — количественная вариабельность: внутрисуточная и межсуточная [20].

Синдром дисплазии соединительной ткани (СДСТ). При синдроме соединительнотканной дисплазии сердце поражается весьма часто. Экстрасистолическая аритмия в этом случае может отличаться особенно упорным течением, поскольку причиной ее послужил дизэмбриогенез [25]. Существует несколько теорий, объясняющих появление ЖЭ при СДСТ [26-28]:

— экстрасистолический фокус возникает на фоне измененного метаболизма в миокарде (концепция «метаболической кардиомиопатии») при аффективных расстройствах;

— активация (чаще в юношеском возрасте) латентного дистопического фокуса – смещение трансмембранного потенциала гипополяризованных клеток к пороговому уровню; у лиц с СДСТ с рождения могут существовать слабодифференцированные гипополяризованные клетки там, где их не бывает в норме (например, в выносящем тракте правого желудочка);

— дополнительные хорды левого желудочка с мышечным компонентом («мышечные хорды») являются одним из колен в цепи re-entry;

— пролабирующий митральный клапан, «натягивает» хорды, что приводит к «напряжению» участка миокарда, к которому крепится хорда — феномен «механической ишемии»;

— микротромбоз коронарных артерий тромбоцитарными агрегатами, формирующимися между утолщенными створками митрального клапана.

Экстракардиальные рефлексы как причина рефлекторной ЖЭ. Убедительно доказано рефлекторное происхождение только вагусной наджелудочковой Э [29, 30]. Вагальная иннервация желудочкового миокарда слабо представлена. В качестве вероятной причины рефлекторной ЖЭ описывается шейно-грудной остеохондроз, за счет кардиальных симпато-симпатических вегетативных рефлексов [31, 32]. Однако данная причина является труднодоказуемой, поскольку необходимо не только клиническое сочетание остеохондроза с экстрасистолической аритмией, но и, главное, уменьшение количества ЖЭ на фоне специфического лечения остеохондроза.

Инфекционно-аутоимунный миокардит, вероятно, является самой частой причиной ЖЭ, которую принято считать идиопатической [33-36]. Миокардит с клинически выраженными симптомами, когда его диагностика производится с учетом наличия анамнестической триадой (связь с инфекцией, давность менее года, острое/подострое начало) встречается не так уж часто [37]. Напротив, преобладает первично хроническое течение миокардита, когда анамнестические сведения малоинформативны, а рутинные инструментальные методы диагностики указывают на то, что сердце не изменено [33, 34, 37-39]. В большинстве случаев подозрение на латентный миокардит (ЛМ) возникает при выявлении идиопатических нарушений сердечного ритма (ЭКГ-миокардит) [33]. Диагностика ЛМ, как вероятной причины ЖЭ, имеет не только теоретическое, но и практическое значение. Доказательством этого является статистически значимое уменьшение количества ЖЭ у части больных с ЛМ на фоне противовирусной и (или) длительной иммуносупрессивной терапии [33, 40-43]. В отсутствии своевременной диагностики и лечения миокардита, ЖЭ может отличаться упорным течением, нередко, достигает высоких значений количественно, часто рефрактерна к лекарственной терапии. Подозрение на ЛМ, как причину экстрасистолической аритмии, должно возникать у пациентов без выраженных невротических акцентуаций, при относительно равномерном распределении ЖЭ в течение суток или, наоборот, исключительно ночном типе распределения ЖЭ; в отсутствии явной субъективной связи между любыми экстракардиальными влияниями и учащением ЖЭ [34].

Зачастую, дифференциальная диагностика между ЛМ и невротическим расстройством как причиной ЖЭ, достаточно сложна, поскольку не удается однозначно установить причинно-следственную связь. С одной стороны, длительные нарушения в сфере эмоций снижают иммунитет, что, вероятно, облегчает заболеваемость инфекционно-аутоимунным миокардитом. С другой стороны, появившаяся на фоне миокардита ЖЭ, может невротизировать пациента за счет плохой субъективной переносимости; в результате такая ЖЭ по клиническому течению становится похожа на нейрогенную — учащается при стрессах, волнениях.

Другие причины ЖЭ: хроническая анемия, климактерические расстройства, кардиотоксическое действие лекарств, алкогольное сердце, спортивное сердце, гипертиреоз, синдром обструктивного апноэ и др. [7, 21]. Впрочем, перечисленные заболевания и синдромы сравнительно редко являются поводом обратиться за медицинской помощью из-за Э.

Клиническое значение ЖЭ. Снижение качества жизни. Тягостные ощущения перебоев, вызываемые ЖЭ, могут существенно ограничивать нормальную жизнь человека. Вместе с тем, существует негласное правило: чем тяжелее воспринимаются больными перебои, тем меньше вероятность тяжелого поражения миокарда [3]. По-видимому, чем тяжелее протекает органическое заболевание сердца, тем меньше вероятность того, что больной обратит внимание на «какие-то перебои»; очевидно, в такой ситуации его будут беспокоить субъективно более тягостные симптомы (одышка, слабость, отеки и др.).

Провоцирование тахиаритмий. Факт выявления частой ЖЭ (более 400 за сутки) вынуждает обратить внимание врача на отклонение от нормы. Однако сам по себе он имеет неопределенную прогностическую ценность в плане риска инициации тахиаритмии [3]. Чтобы ЖЭ запустила какую-то тахикардию, в сердце должны обязательно существовать определенные предпосылки. Основным условием для возникновения желудочковой тахиаритмии является наличие врожденного или приобретенного электрофизиологического субстрата [2, 4]. Суть провокационной роли ЖЭ при запуске, например, re-entry тахиаритмии заключается в том, что, возникая преждевременно, ЖЭ застает миокард в состоянии электрофизиологической гетерогенности: электрическое возбуждение по одному колену петли re-enrty проводится антероградно, а по другому антероградное проведение блокировано, однако сохраняется ретроградное. Так запускаются постинфарктная ЖТ, тахикардии с участием ножек пучка Гиса, тахикардия при аритмогенной дисплазии правого желудочка и др. [3, 6]. В отсутствии ЖЭ инициация реципрокных тахиаритмий невозможна. При выраженной дисперсии рефрактерности миокарда возникают условия для появления ранней ЖЭ. Такая ЖЭ способна инициировать запуск электрических волн, идущих по непредсказуемой траектории, что чревато появлением профибрилляторной и фибрилляторной тахиаритмии (при условии, что миокард «готов» ее поддержать) [44, 45].

Развитие сердечной недостаточности. Если ЖЭ очень много, то со временем (через 5-20 лет) камеры сердца могут расширяться (аритмогенная дилатация), и развивается сердечная недостаточность [46, 47]. Очень частая ЖЭ резко нарушает общую хронологию сердечного ритма за счет частых преждевременных сокращений и последующих компенсаторных пауз. По мнению большинства авторов, чтобы вызвать дилатацию камер сердца ЖЭ должно быть не менее 15-20% от общего числа сердечных сокращений — это где-то около 15-25 тысяч за сутки. Впрочем, в данном случае анализу подвергается не только количественная сторона ЖЭ. Вероятность аритмогенной дилатации сердца увеличивается при комбинации нескольких факторов [46-49]:

— большого количества ЖЭ (не менее 10-15 тысяч за сутки),

— высокой вариативности ПИ,

— широком желудочковом комплексе Э на ЭКГ (широкими считаются ЖЭ с длительностью желудочкового комплекса от 0,14 сек. и больше),

— ретроградной активации предсердий,

— сочетании единичной ЖЭ с групповой ЖЭ или пробежками ЖТ,

— эпикардиальной локализации фокуса, что возможно диагностировать на стандартной ЭКГ посредством использования критерия «псевдо-дельта-волны».

Таким образом, чем «резче» нарушается нормальная геометрия и хронология сокращений камер при частой ЖЭ, тем выше риск появления аритмогенной дилатации камер сердца. Следует отметить, что в литературе описываются редкие случаи подобного осложнения, что косвенно указывает на невысокую априорную вероятность его возникновения.

Угроза внезапной сердечной смерти (ВСС) посредством запуска фатальной желудочковой тахиаритмии [2, 3, 8]. Никакие количественные или качественные параметры ЖЭ не являются предикторами развития ВВС. Поэтому для оценки риска возникновения жизнеугрожающей желудочковой аритмии используется прогностическая классификация ЖЭ по Bigger [50]. Фатальное осложнение ЖЭ возможно в 2-х случаях: 1) у больных с тяжелой систолической дисфункцией ЛЖ в сочетании с частой ЖЭ (чем ниже фракция выброса ЛЖ и чем больше ЖЭ, тем выше вероятность ВСС), 2) у пациентов с каналопатиями и некоторыми врожденными структурными заболеваниями сердца (гипертрофической кардиомиопатией, аритмогенной дисплазии правого желудочка и др.) [3, 16]. Впрочем, иногда оценка риска ВСС для указанной категории больных по классификации Bigger затруднительна, поскольку ЖЭ может возникать в виде редких «всплесков», каждый из которых способен запустить полиморфную желудочковую тахиаритмию [8].

Заключение. ЖЭ является одной из наиболее распространенных сердечных аритмий. Разнообразные экзо- и эндогенные факторы способны воздействовать на миокардиальный синцитий, провоцируя нарушение проводимости и автоматизма. Основной причиной обращения за медицинской помощью больными с ЖЭ остается ее плохая субъективная переносимость. К сожалению, клиницисты не всегда уделяют должное внимание степени тягостности воспринимаемых сердечных перебоев при доброкачественной ЖЭ, что пролонгирует страдание больного. С другой стороны, ЖЭ, могущая привести к осложнениям, в том числе фатальным, подчас протекает бессимптомно. Важна комплексная оценка аритмического синдрома, позволяющая предположить электрофизиологический механизм, причину и возможные осложнения ЖЭ. Только в таком случае можно ожидать, что лечение больного с ЖЭ вместо интуитивно-эмпирического, станет этиопатогенетическим.

Литература / References

Кардиология: Национальное руководство / Под редакцией акад. Беленкова Ю.Н., акад. Оганова Р.Г. М. Гэотар-Медиа 2008. 1232 с. [Cardiology: National leaders / Under edition of the academician Belenkov Y.N., academician Oganov R.G. M. Geotar-media of 2008. — P. 1232.] (In Russ).
Аритмии сердца. В 3 томах. Пер. с англ. Под ред. В. Дж. Мандела. М.: Медицина. 1996. [Heart arrhythmias. In 3 volumes. The lane with English Under the editorship of V.J. Mandela. M.: Medicine. 1996.] (In Russ).
Кушаковский М. С. Аритмии сердца. Нарушения сердечного ритма и проводимости. С. Петербург: Фолиант, 2014. 640 с. [Kushakovsky M. S. Heart arrhythmias. Violations of a warm rhythm and conductivity. St. Petersburg: 2014. — P. 640] (In Russ).
Руководство по нарушениям ритма сердца / Под редакцией Чазова Е.И., Голицына С.П. М.: Гэотар-медиа, 2008. 438 с. [The guide to violations of a rhythm of heart / Under Chazov E.I. edition., Golitsyn S.P. M.: Geotar-media, 2008. — P. 438.] (In Russ).
Аронсон Ф., Вард Дж. Наглядная кардиология. М.: Гэотар-медиа, 2005. 120 с. [Aronson F., Ward Dzh. Evident cardiology. M.: Geotar-media, 2005. – P. 120.] (In Russ).
Томов Л. Нарушения ритма сердца. Медицина и физкультура. София – 1979. [Tomov L. Violations of a rhythm of heart. Medicine and physical culture. Sofia – 1979.] (In Russ).
Люсов В.А., Молчанов С.Н. Наджелудочковые и желудочковые нарушения ритма сердца // Российский кардиологический журнал 2008. № 6 (74) С. 39 – 56. [Lyusov V. A., Molchanov S.N. Supraventricular and ventricular arrhythmias // Russian cardiological journal 2008. Vol. 6 (74): 39 – 56.] (In Russ).
Podrid P.J. Cardiac Arrhythmia: Mechanisms, Diagnosis, and Management. – Philadelphia, 2001. – P. 973.
Русаков А.В., Панфилов А.В., Медвинский А.Б. Однонаправленный блок проведения одиночной автоволны в узком проходе и возникновение двумерного вихря зависят от геометрии препятствия и от возбудимости среды. Биофизика. — 2003; 48(4): 722-726. [Rusakov A.V., Panfilov A.V., Medvinsky A.B., The unidirectional block of carrying out a single autowave in narrow pass and emergence of a two-dimensional whirlwind depend on geometry of an obstacle and on excitability of the environment. Biophysics. — 2003; 48(4): 722-726.] (In Russ).
Solovyova O.E. Markhasin V.S., Solovyova O., Katsnelson L.B., Protsenko Y., Kohl P., Noble D. Mechano-electric interactions in heterogeneous myocardium: development of fundamental experimental and theoretical models. Prog Biophys Mol Biol. — 2003; 82(1-3): 207-220. DOI: 10.1016/s0079-6107(03)00017-8].
Еремеев А.Г. Клинические и хронобиологические характеристики экстрасистолической аритмии у больных ишемической болезнью сердца. Автореферат дис.канд.мед.наук. Хабаровск, 2012. [Eremeev A.G. Clinical and chronobiological characteristics of extrasystoles at patients with coronary heart disease. Abstract of the dissertation. Khabarovsk, 2012.] (In Russ).
Allessie M. A., Bonke F. I. M., Schopman F. J. G. Circus movement in rabbit atrial muscle as a mechanism of tachycardia. III. The «leading circle» consept: A new model of circus movement in cardiac tissue with out the involment of anatomic obstacle // Circ. Res., 1977; 41:9-18. [DOI: 10.1161/01.res.41.1.9].
Mikhailov A.S., Krinsky V.I. Rotating spiral waves in excitable media: the analytical results. Physica D 1983; 9: 346-371. [DOI: 10.1016/0167-2789(83)90277-4].
Rozanski G., Jafile J., Moe G. Reflected reentry in nonhomogeneous ventricular muscle as a mechanism of cardiac arrhythmias. Circulation. — 1984; 69: 163-173. [DOI: 10.1161/01.cir.69.1.163].
Damiano B. P., Rosen M. R. Effects of pacing on triggered activity induced by early after depolarization // Circ. 1984, 69/ 5: 1013 — 1025. [10.1161/01.cir.69.5.1013].
Luria D. Congenital electrical diseases “channelopathy».Cardiosummit. – Moscow, 2006. – P.221-225.
Cranefield P. F. Action potentials, after potentials and arrhythmias // Circ. Res. — 1977, 41, 4: 415-423. [DOI: 10.1161/01.res.41.4.415].
Dangman К. H., Hoffman В. F. The effects of single premature
stimuli on automatic and triggered rhythms in isolated canine Purkinje
fibers // Circ. — 1985, 71, 4: 813 — 822. [DOI: 10.1161/01.cir.71.4.813].
Rosen M. R., Reder R. F. Does triggered activity have a role in the genesis of cardiac arrhythmias? // Ann. Intern. Med., 1981; 94: 794. [DOI: 10.7326/0003-4819-94-6-794].