СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ СЕРДЕЧНОЙ АРИТМИИ ВЕНКЕБАХА Российский патент 1998 года по МПК A61N1/36 

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии и может бить использовано для изучения механизма возникновения атриовентрикулярной (ИВ) блокады 2 степени (тип Венкебаха), а такие для оценки антиаритмической активности различных фармакологических соединений.

AB блокада второй степени, впервые описанная Венкебахом. проявляется в прогрессирующем замедлении AB проводимости, что приводит к полной блокаде проведения предсердного импульса. На электрокардиограмме это проявляется в постепенно нарастающей удлинении интервала PR вплоть до выпадения очередного желудочкового комплекса, после чего указанная периодика повторяется снова. Клинические наблюдения, свидетельствующие о причастности блуждающего нерва к развитию данного феномена общеизвестны. Однако моделирование аритмии Венкебаха при раздражении блуждающего нерва в эксперименте вызывает определенные трудности, в связи с чей исследования в этой области ограничиваются единичными сообщениями. Одна из причин этого обстоятельства может заключаться в использовании неадекватного способа стимуляции блуждающего нерва. Традиционно используемое раздражение блуждающего нерва непрерывно следующим потоком импульсов не отражает характера естественной импульсации в зфферентных вагусных волокнах, которая представлена короткими залпами, приуроченными к каждому сокращению сердца.

Вышеизложенное определяет актуальность настоящего исследования, в которой показана возможность моделирования аритмии Венкебаха при залповой раздражении блуждающего нерва.

Известны:
1. Способ снижения частоты сердечных сокращений, авт. св. 874058 СССР. Опубл. 23.10.81. Бюл. N 39. (Покровский В. И.. Шейх-Заде Ю. Р.)
2. Влияние залпового раздражения блуждающего нерва на синоатриальное и атриовентрикулярное проведение возбуждения в сердце кошки. Физиол. журн. СССР. 1988. Т. 74. И 10. С. 1418-1424. (Шейх-Заде Ю. Р.)
В приведенных работах показана возможность управления ритмом сердца у наркотизированных кошек при залповой раздражении правого блуждающего нерва. Для вагусной стимуляции использовались залпы, состоящие из 1-16 прямоугольных импульсов. Длительность импульса и частота генерации импульсов 8 залпе составили соответственно 2 мс и 40 Гц, амплитуда 5-6 пороговых значений. Установлено, что залповое раздражение блуждающего нерва позволяет синхронизировать частоту сокращений сердца с ритмом следования залпов, наносимых на блуждающий нерв. При этом на каждый вагусный залп импульсов сердце отвечает отдельным сокращением. Последнее позволяет точно регулировать частоту сокращений сердца посредством изменения частоты следования залпов. наносимых на блуждающий нерв. Величина интервала PR при этом находится в строгой зависимости от фазы кардиоцикла. в которую осуществляется нанесение стимула на блуждающий нерв.

Залповое раздражение блуждающего нерва было использовано авторами для изучения управляемых изменений ритма сердца. Моделирование аритмии Венкебаха не являлось целью указанных работ, в связи с чем они не дают возможности изучить механизм данного явления и оценить антиаритмическую активность фармакологических средств при 06 блокаде 2 степени.

За прототип нами была принята статья, опубликованная Wallick и Martin в американском журнале физиологии. Статья была опубликована в 1983 г. под названием Короткие залпы импульсов могут индуцировать аритмию Венкебаха - Wallick D. W., Martin P. J. Brief vagal bursts can induce Wenkebach arrythmia. Amer. J. Phystol. 1989. Vol. 257. N 3. Pt 2. H935-H941.

Авторы указанной работы в опытах на собаках показали возможность получения аритмии Венкебаха при условии, если залповое раздражение блуждающего нерва сочетается с раздражением миокарда предсердий. За счет прямого раздражения миокарда сердцу навязывалась постоянная частота сокращений, несколько превышающая его спонтанный ритм. При этом залповое раздражение блуждающего нерва, не влияя на частоту сердцебиений, приводило к фазозависимым изменениям времени АВ проведения.

Предложенный авторами способ получения аритмии Венкебаха представляется достаточно сложным 8 техническом отношении. Он требует использования компьютерной техники и специального программного обеспечения, необходимого для управления работой электростимулятора. Для получения аритмии Венкебаха необходимо использовать не только раздражение блуждающего нерва, но и самого миокарда, что усложняет процедуру операции (необходимо вскрытие грудной клетки) и саму методику получения аритмии. Раздражение блуждающего нерва в этих условиях приводит к фазозависимым изменениям интервала PR, однако общая длительность кардиоцикла остается постоянной, поскольку сердца за счет его прямого раздражения навязан постоянный ритм сокращений. В связи с этим полученная модель не полностью удовлетворяет критерию физиологичности, поскольку типичная аритмия Венкебаха, наблюдающаяся в естественных условиях, включает не только постепенное удлинение интервала PR вплоть до полного АВ блока, но и постепенное укорочение кардиоцикла, предшествующее АВ блока.

Цель изобретения состояла в разработке простой, технически легко осуществимой модели аритмии Венкебаха при залповой раздражении блуждающего нерва в эксперименте.

Сущность изобретения состоит в той, что при залповой раздражении блуждающего нерва животного, например, койки, частоту сокращений сердца синхронизируют с ритмом следования залпов, наносимых на левый блуждающий нерв, а затеи, снижая временной интервал между вагусными залпами, вызывают АВ блокаду 2 степени.

Предложенный способ осуществляли следующим образом. В опытах на наркотизированных койках, находившихся в условиях искусственной вентиляции легких, периферический конец левого блуждающего нерва раздражали залпами прямоугольных супрамаксимальных импульсов. Использовались залпы из 8 и 9 импульсов. Длительность импульса и частота генерации импульсов в залпе составили соответственно 2 мс и 40 Гц. амплитуда - 5-6 пороговых значений. С помощью униполярного зонда, введенного через бедренную вену, электрокардиографом ЗКПСЧТ-4 осуществляли регистрацию электрограммы правого предсердия, запись которой производили на самописце H 338-4.

При вагусной стимуляции бил получен диапазон синхронизации сердечного и вагусного ритмов, в пределах которого на каждый залп импульсов, наносимый на блуждающий нерв, сердце отвечало отдельным сокращением. Изменение частоты следования вагусных залпов синхронно воспроизводилось сердцем, что позволяло управлять ритмом сердца. По этой причине в райках указанного диапазона при уменьшении временного интервала между залпами, наносимыми на блуждающий нерв, происходило увеличение частоты сердечных сокращений. Однако в той случае, когда временной интервал между вагусныии залпами был на 20 - 30 мс короче, чей длительность кардиоцикла на верхней границе диапазона, была получена аритмия Венкебаха. Ее происхождение было связано с десинхронизацией сердечной и вагусной ритмики, возникшей в результате неспособности сердца воспроизводить слишком частый ритм следования залпов, наносимых на блуждающий нерв. Последнее приводило к фазозависимым периодически повторяющимся изменениях величины интервала PR и общей длительности кардиоцикла.

В качестве примера могут бить приведены данные опыта от 15.04.94 г. Опыт был выполнен на кошке весом 3,2 кг. Животное наркотизировали внутрибрюшинно смесью хлоралозы и нембутала (соответственно 75 и 15 мг/кг). После трахеостомии била начата искусственная вентиляция легких. Левый блуждающий нерв выделяли на нее в области щитовидного хряща, лигировали и перерезали. Периферический конец нерва накалывали на биполярные платиновые электроды соединенные с электростимулятором ЭСУ-2. Частота сердечных сокращений после перерезки левого блуждающего нерва у наркотизированной кошки составила 182 удара в мин, длительность интервала PR -65 мс (чертеже, А). Левый блуждающий нерв раздражали залпами из 9 прямоугольных импульсов. Длительность импульса составила 2 мс, внутризалповая частота генерации импульсов - 40 Гц, напряжение - 3 вольта. При этом бил получен диапазон синхронизации вагусного и сердечного ритмов, в пределах которого на каждый залп импульсов, наносимый на блуждающий нерв, сердце отвечало отдельным сокращением (чертеж Б, В). Длительность кардиоцикла на верхней (чертеж, Б) и нижней (чертеж, В) границе диапазона составила соответственно 510 и 650 мс. В рамках указанного диапазона изменение интервала PR находилось в зависимости от момента нанесения стимула на блуждающий нерв. На верхней границе диапазона (чертеж, Б), когда каждый последующий залп импульсов на 150 мс опережал зубец P сердечной электрограммы, длительность интервала PR била максимальной (130 мс). Однако при управляемом снижении ЧСС величина интервала PR постепенно уменьшалась, достигая минимального значения (90 мс) на нижней границе диапазона, где каждый последующий залп импульсов совпадал с зубцом Т предсердной электрограммы.

Попытка навязать сердцу посредством вагусной стимуляции ритм сокращенный, превышающий частоту сердцебиений на верхней границе диапазона, приводила к десинхронизации вагусного и сердечного ритмов (чертеже, Г, Д, Е). На фрагменте Г чертежа показан характер изменений ритма и проводимости сердца при нанесении на блуждающий нерв залпов из 9 импульсов с временным интервалом 480 мс. При этом строгое соответствие между моментом вагусной стимуляции и началом возбуждения предсердий нарушено, в связи с чем в каждом последующем кардиоцикле меняется положение артефакта раздражения блуждающего нерва, и поскольку и общая длительность кардиоцикла, и величина интервала PR находятся в строгой зависимости от момента стимуляции блуждающего нерва, то от цикла к цикла происходит периодическое варьирование этих показателей, что проявляется в виде аритмии Венкебаха.

При этой било отмечено, что количество сердечных циклов, составляющих периодику Венкебаха, зависело от интенсивности вагусной стимуляции. При девятиимпульсной вагусной стимуляции с временным интервалом между залпами 480 мс была получена ИВ блокада 4:3 (чертеж 4, Г), то есть из каждых четырех предсердных импульсов к желудочкам проводилось только три. При снижении количества импульсов в залпе до нести вагусная стимуляция с тем же временным интервалом между залпами вызвала АВ блокаду 5:4 (чертеж Д). Таким образом, замедление АВ проводимости при этой становилось менее выраженным. Обратный эффект наблюдался при увеличении частоты следования залпов, наносимых на блуждающий нерв. При девятиимпульсной вагусной стимуляции снижение временного интервала между залпами от 480 до 320 мс привело к трансформированию блокады 4:3 в блокаду 2:1 (чертеж, Е). В этих условиях блокировался каждый второй предсердный импульс.

Снижение частоты следования залпов, наносимых на блуждающий нерв, сопровождалось исчезновением аритмии и восстановлением правильного ритма. При этой сердце снова приобретало способность точно воспроизводить ритм следования вагусных залпов, отвечая на каждый из них отдельным сокращением. Последнее позволяет отметить, что аритмия Венкебаха носила чисто функциональный характер, связанный с фазными изменениями ИВ проводимости, возникшими в результате несоответствия частоты вагусной и сердечной ритмики.

Практическая ценность выполненного исследования заключается в создании простой и легко воспроизводимой подели, которая может быть использована для изучения механизмов, способствующих возникновению аритмии Венкебаха, а также для оценки антиаритмической активности различных фармакологических соединений.

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии. Сущность изобретения состоит в том, что при залповом раздражении блуждающего нерва животного, например, кошки, частоту сокращений сердца синхронизируют с ритмом следования залпов, наносимых на левый блуждающий нерв, а затем, снижая временной интервал между вагусными залпами, вызывают АВ блокаду 2 степени. Способ позволяет создавать простую и легко воспроизводимую модель, которая может быть использована для изучения механизмов, способствующих возникновению аритмии Венкебаха, а также для оценки антиаритмической активности различных фармакологических соединений. 1 ил.

Способ моделирования сердечной аритмии Венкебаха, включающий раздражение левого блуждающего нерва животного, например кошки, залпами, следующими с частотой 1,6 1,75 Гц, состоящими из 6 9 импульсов длительностью 2 мс, внутризалповой частотой 40 Гц, напряжением 2,5 5 В, отличающийся тем, что частоту сокращений сердца синхронизируют с ритмом следования вагусных залпов, затем вызывают аритмию Венкебаха путем снижения временного интервала между залпами на 2 30 мс по сравнению с длительностью кардиоцикла на верхней границе диапазона синхронизации.