Блокада проведення імпульсу

Поширення імпульсу блокується, якщо він досягає ділянки міокарда, нездатного до електричного збудження. Блокада проведення імпульсу може носити тимчасовий або постійний характер, бути односторонньою (імпульси не проводяться тільки в одному напрямку) або двосторонньої (імпульси не проводяться в обох напрямках). Блокада проведення спостерігається при найрізноманітніших захворюваннях, включаючи ішемію або фіброз міокарда, травми серця і ін. Крім того, тимчасова блокада проведення імпульсу може бути викликана прийомом лікарських засобів деяких класів. Найчастіше проведення імпульсу порушується, якщо він досягає кардіоміоцитів, що знаходяться в рефрактерній фазі (відразу після фази деполяризації), або ділянки міокарда, нездатного проводити електричний сигнал (в результаті фіброзу, утворення рубцевої тканини).

Блокада проведення імпульсу в межах провідної системи серця перешкоджає поширенню нормальної хвилі збудження з синусового вузла в низлежачі вогнища автоматизму. Як наслідок, імпульси з синусового вузла не здатні придушити активність ектопічних водіїв ритму, тому блокада в межах провідної системи серця зазвичай супроводжується виникненням заміщуючих скорочень або ритмів.

У медичній практиці найчастіше зустрічається блокада проведення імпульсу між передсердям і шлуночками (АВ блокада). 

Повторний вхід хвилі збудження (re-entry) лежить в основі більшості тахіаритмій. Ритм серцевих скорочень, що виникає при цьому порушенні провідності, обумовлений циркуляцією електричного струму в ділянці міокарда, що призводить до періодичної деполяризації мембрани кардіоміоцитів.

У нормі імпульси з синусового вузла суворо впорядковано поширюються по міокарду, після чого затухають. Кожна ділянка провідної системи і кожен регіон міокарда деполяризується під дією одного імпульсу збудження тільки один раз (в силу рефрактерності клітин, перешкоджає повторній активації тканини відразу після проходження імпульсу). Механізм повторного входу хвилі збудження зображений на малюнку 11.9. Представлена схема відображає поширення електричного імпульсу по провідній системі серця в місці її поділу на два функціональних шляхи. На малюнку 11.9А показано поширення хвилі збудження в нормі. Імпульс досягає точки х і далі йде по двох паралельних шляхах (а і р) в низлежачі відділи провідної системи. Швидкість проведення та рефрактерність шляхів а і р однакові, тому дві хвилі збудження одночасно приходять в дистальну ділянку провідної системи, де гасять один одного.

На малюнку 11.9Б показано, що відбувається, якщо проведення імпульсу по одному з шляхів блоковано. У цьому прикладі проходження імпульсу з верхніх в нижні відділи провідної системи можливо тільки по дорозі а. Поширюючись в дистальному відділі, імпульс може досягти кінцевої точки шляху р (у). Якщо провідність дистальних відділів шляху р теж порушена, то імпульс продовжує поширюватися в низлежачі ділянки. Однак іноді імпульс здатний проводитися шляхом р ретроградно (вгору), і це явище - одне з обов'язкових умов реалізації механізму re-entry.

Порушення, при якому хвиля збудження поширюється по провідним шляхам тільки ретроградно, називають однобічною блокадою. Одностороння блокада проведення імпульсу спостерігається при дисфункції клітин, в тканинах, де сусідні клітини мають різний період рефрактерності, або в які проводять волокнах з функціонально різними електрофізіологічними властивостями.

Імпульс, що поширюється ретроградно по шляху р, може знову досягти точки х (мал. 11.9В). Якщо в цей момент шлях а знаходиться у фазі реполяризації після тільки що минулого імпульсу і не здатний знову активуватися, то повторна хвиля збудження просто загасає в точці х.

Мал. 11.9. Механізм повторного входу хвилі збудження (re-entry) - А. Проведення імпульсу в нормі. Поширюючись по провідній системі, імпульс досягає точки х і далі йде по двох паралельних шляхах (а і Р) в розташовані нижче долі. Б. Одностороння блокада. Проведення по дорозі а блоковано, тому імпульс може нормально поширюватися лише дорогою р. Досягнувши точки у, імпульс ретроградно проводиться по дорозі а. В. Імпульс повертається в точку х, і якщо шлях а поки ще не здатна активуватися (після попереднього імпульсу), то повторна хвиля збудження просто згасає. Г. Якщо швидкість ретроградного проведення невелика, і час, протягом якого імпульс проходить по шляху р достатньо для повної реполяризації шляху а, то, досягнувши точки х, імпульс знову активує шлях а, замикаючи коло, по якому постійно циркулює хвиля збудження

Ситуація кардинально змінюється, якщо швидкість ретроградного проведення імпульсу по шляху р менше, ніж в нормі (мал. 11.9Г). У цьому випадку час, за який повторна хвиля збудження проводиться по шляху р, нерідко достатньо для повної реполяризації шляху а. Досягнувши точки х, імпульс знову активує шлях а, замикаючи коло, по якому постійно циркулює хвиля збудження. Це коло може існувати невизначено довгий час, при цьому кожне проходження імпульсу активує дистальні відділи провідної системи, після чого і хвиля збудження поширюється по всьому міокарду, викликаючи тахіаритмії.

Теоретично, уповільнення ретроградного проведення імпульсу не є обов'язковою умовою існування механізму re-entry. Повторний вхід хвилі збудження можливий тільки в тому випадку, якщо поширюєчий імпульс сягатиме клітин, мембрана яких може бути деполярізована. Отже, час проходження імпульсу по ланцюгу re-entry має бути більше рефрактерного періоду збудженої тканини (наприклад, шляхи а). Якщо час проходження кола re-entry буде менше цього періоду, то, досягнувши рефрактерної тканини, імпульс загасне. Швидкість проведення імпульсів в нормі становить близько 50 см / с, тривалість рефрактерного періоду 200 мс. Очевидно, що для реалізації механізму re-entry довжина ланцюга повинна бути не менше 10 см. Однак на практиці циркуляція імпульсів збудження спостерігається в значно менших ділянках міокарда, тому уповільнення ретроградного проведення імпульсу в більшості випадків все ж необхідно для розвитку механізму re-entry і стійкого порушення ритму серцевих скорочень.

Таким чином, для розвитку механізму повторного входу хвилі збудження необхідно дві умови: 1) одностороння блокада проведення і 2) уповільнення проведення імпульсу по ланцюгу re-entry. Дотримання цих умов можливо в тому випадку, якщо сусідні клітини будуть відрізнятися за швидкістю проведення імпульсів і тривалості рефрактерного періоду. Наприклад, ланцюг re-entry може виникнути в АВ вузлі при наявності додаткового шляху проведення або в результаті поразки міокарда. Так, ішемія міокарда нерідко супроводжується повторним входом хвилі збудження внаслідок того, що уражена ділянка містить чергуючі зони здібних і нездатних до порушення клітин.