Антиаритмические средства

Министерство науки и образования Украины Государственное Высшее Учебное Заведение

«Украинский государственный химико-технологический университет»

Кафедра химической технологии Органических веществ и фармацевтических препаратов Курсовая работа Тема: «Антиаритмические средства»

Выполнила Ст. гр. 4 Ф 62

Любимова Е. А.

Днепропетровск 2008 г.

1. Общие положения

1.1 Нормальная физиология

1.1.1 Анатомия сердца

1.1.2 Проводящая система сердца и её функции

1.1.3 Сердечный цикл

1.1.4 Функции системы кровообращения

1.1.5 Виды и строение сосудов

1.1.6 Круги кровообращения

1.1.7 Строение и функции лимфатической системы

1.1.8 Артериальный пульс и артериальное давление

1.2 Патологическая физиология

1.2.1 Синусовые аритмии

1.2.2 Наджелудочковые аритмии

1.2.3 Синдром WPW

1.2.4 Желудочковые аритмии

2. История вопроса

3. Классификация

4. Механизмы биологического действия

4.1 Механизм действия мембраностабилизаторов

4.1.1 Механизм действия боннекора

4.1.2 Механизм действия лидокаина

4.1.3 Механизм действия пропафенона

4.2 Механизм действия ?-адреноблокаторов

4.3 Механизм действия блокаторов калиевых каналов

4.3.1 Механизм действия амиодарона

4.3.2 Механизм действия соталола

4.3.3 Механизм действия бретилия тозилата

4.4 Механизм действия блокаторов кальциевых каналов

4.4.1 Механизм действия верапамила

4.4.2 Механизм действия дилтиазема

5. Методы получения антиаритмических веществ

5.1 Получение 7-бензил (этил)-1-гидрокси-4-карбамоил-3-оксо-5,6-дигидро-8Н-2,7-нафтиридинов

5.2 Получение 4-арил-5-нитро-6-фенил-3,4-дигидро-(1Н)-пиримидинов-2

5.3 Получение? — адреноблокаторов

6. Фармакопейный анализ препаратов

6.1 Атенолол

6.2. Верапамил гидрохлорид

6.3 Кислота аспарагиновая

6.4 Оксазепам

Сводная таблица гипотензивных средств

Заболевания сердца и сосудов всегда были и остаются одними из самых тяжелых и смертельно опасных недугов человека, а выяснение причин и механизмов их формирования и дальнейший поиск методов диагностики и лечения — основными задачами медицинской науки.

Что имеют в виду, говоря о аритмии?

Аритмия (греч. arrhythmia, несоглассованность) — нарушение частоты и (или) последовательности сердечных сокращений:

— учащение (тахикардия);

— урежение (брадикардия);

— преждевременные сокращения (экстрасистолия);

— дезорганизация ритмической деятельности (мерцательная аритмия) и т. д.

Причины ее — врожденные аномалии или структурные изменения проводящей системы сердца при различных заболеваниях, а также вегетативные, гормональные или электролитные нарушения при интоксикациях и воздействиях некоторых лекарств. В норме электрический импульс, родившись в синусовом узле, расположенном в правом предсердии, идет по мышце в предсердно-желудочковый узел, а оттуда по пучку Гиса непосредственно к желудочкам сердца, вызывая их сокращение. Изменения могут произойти на любом участке проводящей системы, что вызывает разнообразные нарушения ритма и проводимости. Они бывают при нейроциркуляторной дистонии, миокардитах, кардиомиопатиях, эндокардитах, пороках сердца, ишемической болезни сердца. Аритмии часто являются непосредственной причиной смерти. Главный метод распознавания — электрокардиография, иногда в сочетании с дозированной нагрузкой (велоэргометрия, тредмил), с чрезлищеводной стимуляцией предсердий; электрофизиологическое исследование.

Нормальный ритм синусового узла у большинства здоровых взрослых людей в покое составляет 60−75 уд. в 1 минуту.

Некоторые формы аритмий встречаются у практически здоровых лиц, даже у людей с высокими функциональными возможностями, например спортсменов.

Проблема аритмии приобрела в нашей стране особую остроту вследствие чрезвычайно широкой распространенности и неуклонного роста сердечно — сосудистых осложнений, стойко лидирующих в структуре смертности взрослого населения.

Прошедший 31.05.2007 семинар для аритмологов в Томске, был посвящен двум основным вопросам, актуальным во всем мире: лечению фибрилляции предсердий и желудочковых нарушений ритма сердца.

Как подчеркнул организатор семинара, руководитель отделения хирургического лечения нарушений ритма сердца (Сибирского федерального аритмологического центра) НИИ кардиологии ТНЦ Сергей Попов — «это одна из больших, серьезных проблем современной медицины. Считается, что в США ежегодно случается 500 тысяч внезапных смертей. В России обычно фигурирует цифра 250 тысяч, но наверняка она больше. Значительно больше. И в большинстве случаев внезапная смерть обусловлена нарушениями ритма сердца».

По словам Сергея Попова, как правило, внезапно умирают молодые люди, многие из которых прежде никогда на сердце не жаловались. Внезапная смерть становится первым (и последним) симптомом нарушения ритма сердца.

Аритмии занимают ведущее место в кардиологической патологии, возникая при разнообразных функциональных и органических поражениях миокарда и клапанного аппарата сердца.

Это неврозы сердца или вегегативные неврозы, функциональные нейроциркуляторные дистонии, миокардиодистрофии и миокардиопатии, гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца, прежде всего, инфаркт миокарда, миокардиты и кардиты, эндомиокардиты, врожденные и приобретенные пороки сердца и т. д. 3]

Миокардиодистрофия представляет собой воспаление сердечной мышцы — миокарда. Осложняется данное заболевание тем, что продукты жизнедеятельности бактерий, попадая в кровь, а затем и в сердце, вызывают дистрофию миокарда.

Миокардит — поражение миокарда с преобладанием воспалительного процесса и признаками нарушений сократимости, возбудимости и проводимости. Миокардиты нередко сочетаются с перикардитом, в ряде случаев острый миокардит трансформируется в дилатационную кардиомиопатию.

Порок сердца — собирательное обозначение стойких изменений сердца, создающих препятствия нормальному току крови.

Приобретенным называют порок, обусловленный ревматизмом, инфекционным эндокардитом, сифилисом, атеросклерозом .

Возможны митральный, аортальный, митрально-аортальный и др.

Врожденные пороки сердца — группа врожденных заболеваний сердца и крупных сосудов, обусловленных главным образом неправильным внутриутробным формированием перегородки сердца.

Гипертензия (hypertensio; греч. hyperприставка, означающая: «над», «сверх»; «чрезмерное повышение, увеличение чего-либо» и лат. tensio напряжение; син. гипертония)? повышенное гидростатическое давление в сосудах, полых органах или в полостях организма.

Гипертония (hypertonia; греч. hyperи tonos напряжение)? увеличенный тонус мышцы или мышечного слоя стенки полого органа, проявляющийся их повышенным сопротивлением растяжению.

Ишемическая болезнь сердца — хроническая болезнь, обусловленная недостаточностью кровоснабжения миокарда, в подавляющем большинстве случаев (97−98%) является следствием атеросклероза коронарных артерий сердца. Основные формыстенокардия, инфаркт миокарда (см.), атеросклеротический кардиосклероз. Они встречаются у больных как изолированно, так и в сочетании, в том числе и с различными их осложнениями и последствиями (сердечная недостаточность, нарушения сердечного ритма и проводимости, тромбоэмболии).

Инфаркт миокарда (ИМ) — остро возникший очаговый некроз сердечной мышцы вследствие абсолютной или относительной недостаточности коронарного кровотока. Более чем в 95% случаев в основе ИМ лежит атеросклероз коронарных артерий, осложнённый тромбозом или продолжительным спазмом в зоне атеросклеротической бляшки.

Аритмии могут возникать при разнообразных заболеваниях сердечно-сосудистой системы органического происхождения, но могут быть проявлением и психовегетативных синдромов, в том числе неврозов сердца, нейроциркуляторных дистоний, дисгормональных кардиопати.

Значение аритмий разнообразно. Одни формы, например мерцание желудочков и желудочковая асистолия, всегда являются агональным состоянием, требующим немедленных реанимационных мер. Других, например синдром Вольффа — Паркинсона — Уайта (стойкая блокада правой ножки предсердно-желудочкового пучка), многие больные вообще не замечают и ведут полноценный, активный образ жизни.

Степень неблагоприятного влияния большинства форм аритмий на больных индивидуально различна. В большой степени она определяется частотой и эффективностью желудочкового ритма. Аритмии могут вызвать ухудшение гемодинамики, например развитие или усиление сердечной или коронарной недостаточности, нарушение кровоснабжения органов. Эти изменения возникают как при частом желудочковом ритме (тахисистолических аритмиях), так и чрезмерном его урежении (брадисистойических аритмиях). При многих аритмиях велика вероятность тромбоэмболических осложнений. У части больных аритмия, не вызывая объективно заметных неблагоприятных последствий, субъективно тяжело воспринимается, может лишить больного трудоспособности. В некоторых случаях появление аритмии, клинически как бы мало значимой, позволяет предсказать прогрессирование ее в сторону жизненно опасных форм. Нередко появление аритмии имеет диагностическое значение, свидетельствует об обострении болезни — ИБС, миокардита и др.

Форма аритмии, за исключением отмеченных выше агональных форм, сама по себе обычно не позволяет надежно судить о ее клиническом значении, опасности для данного больного. Достоверные критерии клинической тяжести аритмий отсутствуют, однако сочетание ряда косвенных признаков обычно помогает ориентировочно судить об этом.

Оценка клинического значения аритмии у конкретного больного, имеющая значение для выбора лечения, часто оказывается наиболее сложным вопросом, стоящим перед врачом или ведении больного с аритмией.

Лечение включает устранение провоцирующих факторов, лечение основного заболевания, собственно противоаритмические меры (противоаритмические средства, ваготропные воздействия) и специальные методы лечения. Для многих больных большое значение имеют седативное лечение, психотерапия. В отдельных случаях необходимо хирургическое вмешательство на проводящих путях.

Специальные методы лечения включают электроимпульсную терапию (ЭИТ) и электрокардиостимуляцию (ЭКС).

Чем больше факторов риска, тем хуже прогноз у пациента с аритмией. При одинаковом уровне артериального давления, но при наличии факторов риска возникновение тяжелых осложнений примерно в 20 раз вероятнее, чем без этих факторов, в то же время как существенно разный уровень артериального давления при одинаковом спектре факторов риска приводит к осложнениям всего в два три раза чаще.

Первым шагом в решении задач по снижению заболеваемости аритмией и смертности от сосудистых катастроф является федеральная программа по совершенствованию профилактики, диагностики и терапии аритмий среди населения. Важной задачей программы является определение у детей с аритмией органов — мишеней, среди которых наиболее рано поражаются сердце и сосуды.

Крупнейшие фармацевтические компании «уклоняются» от поиска новых механизмов действия препаратов в пользу развития эффективной комбинированной терапии.

Несмотря на определенные проблемы, которые имеют место при создании, испытании и внедрении новых препаратов, количество перспективных лекарств, находящихся на разных стадиях разработки, сегодня гораздо больше, чем когда — либо в истории.

1. Общие положения

1.1 Нормальная физиология

1.1.1 Анатомия сердца

В грудной клетке человека между легкими на диафрагме находится сердце. Этот небольшой орган (примерно с кулак своего обладателя) напоминает конус, который верхушкой направлен налево, чуть вперед и немного вниз. Сердце имеет основание, связанное с крупнейшими сосудами тела, и верхушку, пульсацию которой мы можем нащупать пальцами на левой груди [6].

Рис. 1.1 Строение сердца

Непрерывной перегородкой сердце разделено на левую и правую части.

Каждая из них в свою очередь делится на полость относительно небольшого предсердия, расположенного у основания сердца, и более крупную полость желудочка, занимающего верхушечные отделы сердца. Между этими двумя камерами имеется сообщение? предсердно-желудочковое отверстие. Таким образом, в сердце выделяют правое и левое предсердия, правый и левый желудочек и правое и левое предсердно-желудочковые отверстия.

Снаружи сердце покрыто двумя листочками перикарда, предохраняющими его от трения с соседними органами. Средний слой? мышечный. Он называется миокардом. В предсердиях его толщина небольшая? 1 2 мм, а в левом желудочке? самом «сильном» отделе сердца, он достигает 1 см в ширину. Миокард состоит из сердечной поперечно-полосатой мышечной ткани. Изнутри камеры сердца выстланы идеально гладким эндокардом, благодаря которому клетки крови, в огромных количествах проходящие через сердце, не ранятся о его мускулистые стенки.

Кроме того, эндокард образует клапаны у крупных внутрисердечных отверстий. Так, широкие створчатые клапаны находятся на уровне предсердно-желудочковых отверстий. Слева клапан состоит из двух створок (он так и называется двустворчатым клапаном), а справа? из трех (трехстворчатый клапан). Совершенно другие? гладкие, аккуратные, похожие на три изящных кармашка? клапаны создаются эндокардом в основании двух крупнейших артерий, выходящих из левого (аорта) и правого (легочный ствол) желудочков. Они называются полулунными клапанами. К краям створчатых клапанов от внутренних стенок обоих желудочков тянутся тонкие, но весьма прочные сухожильные нити.

Кроме предсердно-желудочковых, каждая камера сердца имеет ряд других отверстий, связанных с кровеносной системой. Например, в правое предсердие впадают две толстые полые вены, которые приносят венозную кровь от всего организма к сердцу. Из правого желудочка начинается легочный ствол, уносящий эту кровь в легкие. В левое предсердие четырьмя отверстиями открываются легочные вены (по две от каждого легкого), несущие кровь, уже насыщенную кислородом. Из левого желудочка она выбрасывается в аорту, отправляющую ее по всему телу.

Функции сердца

Рис. 2 Функции сердца 1. Правая коронарная артерия 2. Передняя нисходящая артерия 3. Ушко 4. Верхняя полая вена 5. Нижняя полая вена 6. Аорта 7. Лёгочная артерия 8. Ветви аорты 9. Правое предсердие 10. Правый желудочек 11. Левое предсердие 12. Левый желудочек 13. Трабекулы 14. Хорды 15. Трикуспидальный клапан 16. Митральный клапан 17. Клапан лёгочной артерии

Основная функция сердца — перекачивание крови по сосудам. Из предсердий кровь поступает в левый и правый желудочки, при этом митральный и трикуспидальный клапаны открыты, а аортальный клапан и клапан лёгочной артерии закрыты. Это диастола желудочков сердца, в течение которой они заполняются кровью. После фазы диастолы следует систола. При этом митральный и трикуспидальный клапаны закрываются, в желудочках нарастает давление — они сокращаются. Кровь через открытые аортальный клапан и клапан лёгочной артерии устремляется в аорту и лёгочную артерию. Сокращение сердца возможно благодаря функции автоматизма.

Ее сущность заключается в способности ряда клеток сердца генерировать электрические импульсы и доставлять их к сердечной мышце — миокарду. Способностью генерировать электрические импульсы присуща всем клеткам проводящей системы сердца. В проводящей системе сердца различают синусовый узел (находится в правом предсердии), от него идут нервные волокна к атрио-вентрикулярному (предсердно-желудочковому) узлу (расположен в межжелудочковой перегородке — стенке между правым и левым желудочками). Атрио-вентрикулярный узел связан с миокардом через систему волокон (пучок Гиса и его веточки). Нормальная частота сердечных сокращений 60−80 ударов в минуту.

1.1.2. Проводящая система сердца и её функции

Основную массу сердца составляет миокард. Его образуют отдельные мышечные волокна, соединённые последовательно с помощью вставочных дисков — нексусов, обладающих незначительным электрическим сопротивлением, и тем самым обеспечивающие функциональное единство миокарда. Кроме сократительных волокон в миокарде имеется особая система мышечных единиц, способных к генерации спонтанной ритмической активности, распространению возбуждения по всем мышечным слоям и координации последовательности сокращения камер сердца. Эти специализированные мышечные волокна образуют проводящую систему сердца. 14]

Проводящая система сердца включает в себя:

1. Синоатриальный (синусно-предсердный, синусовый, Ашоффа-Товара) узел — центр автоматизма (пейсмекер) первого порядка, расположенный в месте впадения полых вен в правое предсердие. Он генерирует 60 — 80 импульсов в минуту;

2. Межузловые проводящие тракты Брахмана, Векенбаха и Тореля;

3. Атриовентрикулярный (предсердно-желудочковый) узел, расположенный справа от межпредсердной перегородки рядом с устьем коронарного синуса (вдаваясь в перегородку между предсердиями и желудочками), и атриовентрикулярное соединение (место перехода АВ узла в пучок Гиса). Они являются пейсмекерами второго порядка и генерируют 40 50 импульсов в минуту;

4. Пучок Гиса, берущий начало от АВ узла и образующий две ножки, и волокна Пуркинье — пейсмекеры третьего порядка. Они вырабатывают около 20 импульсов в минуту.

Сокращение сердечной мышцы называется систолой, а её расслабление диастолой. Систола и диастола четко согласованы во времени и вместе они составляют сердечный цикл, общая продолжительность которого составляет 0,6 — 0,8 с. Сердечный цикл имеет три фазы: систола предсердий, систола желудочков и диастола. Началом каждого цикла считается систола предсердий, длящаяся 0,1 с. При этом волна возбуждения, генерируемая синоатриальным узлом, распространяется по сократительному миокарду предсердий (сначала правого, затем обоих и на заключительном этапе — левого), по межпредсердному пучку Бахмана и межузловым специализированным трактам (Бахмана, Венкебаха, Тореля) к атриовентрикулярному узлу. Основное направление движения волны деполяризации предсердий (суммарного вектора) — вниз и влево. Скорость распространения возбуждения составляет 1 м/с. Далее поток возбуждения достигает атриовентрикулярного (АВ) узла. Возбуждение через него может проходить только в одном направлении, ретроградное проведение импульса невозможно. Так достигается направленность движения процесса возбуждения, и как следствие, координированность работы желудочков и предсердий. При прохождении через АВ узел импульсы задерживаются на 0,02 — 0,04 с, скорость распространения возбуждения при этом составляет не более 2−5 см/с. Функциональное значение этого явления состоит в том, что за время задержки успевает завершиться систола предсердий и их волокна будут находиться в фазе рефрактерности. По окончании систолы предсердий начинается систола желудочков, длительность которой 0,3 с. Волна возбуждения пройдя АВ-узел быстро распространяется по внутрижелудочковой проводящей системе. Она состоит из пучка Гиса (предсердно-желудочкового пучка), ножек (ветвей) пучка Гиса и волокон Пуркинье. Пучок Гиса делится на правую и левую ножки. Левая ножка вблизи от основного ствола пучка Гиса разделяется на два разветвления: передне-верхнее и задне-нижнее. В ряде случаев имеется третья, срединная ветвь. Конечные разветвления внутрижелудочковой проводящей системы представлены волокнами Пуркинье. Они располагаются преимущественно субэндокардиально и непосредственно связаны с сократительным миокардом. Скорость распространения возбуждения по пучку Гиса составляет 1 м/с, по его ветвям — 2−3 м/с, а по волокнам Пуркинье — до 3−4 м/с. Большая скорость способствует почти одновременному охвату желудочков волной возбуждения. Возбуждение идет от эндокарда к эпикарду. Суммарный вектор деполяризации правого желудочка направлен вправо и вперед. После вступления в процесс возбуждения левого желудочка суммарный вектор сердца начинает отклоняться вниз и влево, а затем по мере охвата все большей массы миокарда левого желудочка он отклоняется все больше влево. После систолы желудочков миокард желудочков начинает расслабляться и наступает диастола (реполяризация) всего сердца, которая продолжается до следующей систолы предсердий. Суммарный вектор реполяризации имеет то же направление, что и вектор деполяризации желудочков. Из вышесказанного следует, что в процессе сердечного цикла суммарный вектор, постоянно изменяясь по величине и ориентации, большую часть времени направляет сверху и справа вниз и влево. Проводящая система сердца обладает функциями автоматизма, возбудимости, и проводимости.

1. Автоматизм — способность сердца вырабатывать электрические импульсы, вызывающие возбуждение. В норме наибольшим автоматизмом обладает синусовый узел.

2. Проводимость — способность проводить импульсы от места их возникновения до миокарда. В норме импульсы проводятся от синусового узла к мышце предсердий и желудочков.

3. Возбудимость — способность сердца возбуждаться под влиянием импульсов. Функцией возбудимости обладают клетки проводящей системы и сократительного миокарда.

Важными электрофизиологическими процессами являются рефрактерность и аберрантность.

Рефрактерность — это невозможность клеток миокарда снова активизироваться при возникновении дополнительного импульса. Различают абсолютную и относительную рефрактерность. Во время относительного рефрактерного периода сердце сохраняет способность к возбуждению, если сила поступающего импульса сильнее, чем обычно. Абсолютный рефрактерный период соответствует комплексу QRS и сегменту RS-T, относительный — зубцу Т. Во время диастолы рефрактерность отсутствует.

Аберрантность — это патологическое проведение импульса по предсердиям и желудочкам. Аберрантное проведение возникает в тех случаях, когда импульс, чаще поступающий в желудочки, застает проводящую систему в состоянии рефрактерности. Таким образом, электрокардиография позволяет изучать функции автоматизма, возбудимости, проводимости, рефрактерности и аберрантности. О сократительной функции по электрокардиограмме можно получить лишь косвенное представление.

В толще сердца заложены уникальные структуры. Они являются как бы гибридом мышечной клетки и нервной. От миоцита они получили нити сократительных белков актина и миозина, а от нейронов автоматизм? способность самовозбуждаться без внешней стимуляции, рождая в себе, при этом, волну электрического импульса.

В основе распространения возбуждения лежит быстрое колебание мембранного потенциала? потенциал действия (пиковый потенциал).

В потенциале действия различают следующие фазы: быструю начальную деполяризацию, медленную реполяризацию (так называемое плато), быструю реполяризацию и фазу покоя.

В среде, окружающей клетки миокарда предсердий, сердечных проводящих миоцитов (волокна Пуркинье) и миокарда желудочков, концентрация натрий-ионов много выше, чем калий-ионов, в то время как внутри этих клеток картина обратная. Это различие концентраций ионов по разные стороны цитоплазматической мембраны приводит к тому, что в клетках возникает потенциал покоя.

О потенциале покоя клеток миокарда можно говорить лишь условно, так как в естественных условиях клетки миокарда находятся в состоянии ритмической активности (возбуждения). У большинства клеток он составляет около -90 мВ и определяется почти целиком концентрационным градиентом ионов калия.

При деполяризации мембраны, вызванной снижением потенциала в обоих направлениях, становится возможным активный транспорт ионов, осуществляемый мембранным белком. Все это имеет место при нервном импульсе — разность потенциалов снижается, возрастает локальная проницаемость мембраны для ионов натрия, которые входят внутрь волокна.

Во время пика потенциала действия происходит изменение знака мембранного потенциала.

Деполяризация мембраны вызывает активацию медленных натрий-кальциевых каналов. Поток ионов кальция внутрь клетки по этим каналам приводит к развитию плато.

В период плато натриевые каналы инактивируются и клетка переходит в состояние абсолютной рефрактерности. Одновременно происходит активация калиевых каналов. Выходящий из клетки поток ионов калия обеспечивает быструю реполяризацию мембраны, во время которой кальциевые каналы закрываются, что ускоряет процесс реполяризации (поскольку падает входящий кальциевый ток, деполяризующий мембрану).

Реполяризация мембраны вызывает постепенное закрывание калиевых и реактивацию натриевых каналов. В результате возбудимость клетки восстанавливается — это период так называемой относительной рефрактерности.

В клетках рабочего миокарда (предсердия, желудочки) мембранный потенциал (в интервалах между следующими друг за другом потенциалами действия) поддерживается на более или менее постоянном уровне. Однако в клетках синусно-предсердного узла, выполняющего роль водителя ритма сердца, наблюдается спонтанная диастолическая деполяризация при достижении критического уровня (примерно -50 мВ) возникает новый потенциал действия. На этом механизме основана авторитмическая активность сердечных клеток.

Первое большое скопление уникальных клеток? синусовый узел? находится в области правого предсердия. Возникающая в нем волна быстро распространяется по обоим предсердиям и докатывается до второго скопления? предсердно-желудочкового узла. От него отходит проводящий пучок, импульс по которому разбегается по всему миокарду желудочков. На способности сердца к автоматизму основывается его неутомимая работа.

Спонтанная генерация ритмических импульсов является результатом слаженной деятельности многих клеток синусно-предсердного узла, которая обеспечивается тесными контактами (нексусы) и электротоническим взаимодействием этих клеток. Возникнув в синусно-предсердном узле, возбуждение распространяется по проводящей системе на сократительный миокард.

Особенностью проводящей системы сердца является способность каждой клетки самостоятельно генерировать возбуждение. Существует так называемый градиент автоматии, выражающийся в убывающей способности к автоматии различных участков проводящей системы по мере их удаления от синусно-предсердного узла, генерирующего импульса с частотой до 60 80 в минуту.

В обычных условиях автоматия всех нижерасположенных участков проводящей системы подавляется более частыми импульсами, поступающими из синусно-предсердного узла. В случае поражения и выхода из строя этого узла водителем ритма может стать предсердно-желудочковый узел. Импульсы при этом будут возникать с частотой 40 50 в минуту. Если окажется выключенным и этот узел, водителем ритма могут стать волокна предсердно-желудочкового пучка (пучок Гиса). Частота сердечных сокращений в этом случае не превысит 30 40 в минуту. Если выйдут из строя и эти водители ритма, то процесс возбуждения спонтанно может возникнуть в клетках волокон Пуркинье. Ритм сердца при этом будет очень редким — примерно 20 в минуту.

Отличительной особенностью проводящей системы сердца является наличие в ее клетках большого количества межклеточных контактов — нексусов. Эти контакты являются местом перехода возбуждения с одной клетки на другую. Такие же контакты имеются и между клетками проводящей системы и рабочего миокарда. Благодаря наличию контактов миокард, состоящий из отдельных клеток, работает как единое целое. Существование большого количества межклеточных контактов увеличивает надежность проведения возбуждения в миокарде.

Возникнув в синусно-предсердном узле, возбуждение распространяется по предсердиям, достигая предсердно-желудочкового (атриовентрикулярного) узла. В сердце теплокровных животных существуют специальные проводящие пути между синусно-предсердным и предсердно-желудочковым узлами, а также между правым и левым предсердиями. Скорость распространения возбуждения в этих проводящих путях ненамного превосходит скорость распространения возбуждения по рабочему миокарду. В предсердно-желудочковом узле благодаря небольшой толщине его мышечных волокон и особому способу их соединения возникает некоторая задержка проведения возбуждения. Вследствие задержки возбуждение доходит до предсердно-желудочкового пучка и сердечных проводящих миоцитов (волокна Пуркинье) лишь после того, как мускулатура предсердий успевает сократиться и перекачать кровь из предсердий в желудочки.

Следовательно, атриовентрикулярная задержка обеспечивает необходимую последовательность (координацию) сокращений предсердий и желудочков.

Скорость распространения возбуждения в предсердно-желудочковом пучке и в диффузно расположенных сердечных проводящих миоцитах достигает 4,5 5 м/с, что в 5 раз больше скорости распространения возбуждения по рабочему миокарду. Благодаря этому клетки миокарда желудочков вовлекаются в сокращение почти одновременно, т. е. синхронно. Синхронность сокращения клеток повышает мощность миокарда и эффективность нагнетательной функции желудочков. Если бы возбуждение проводилось не через предсердно-желудочковый пучок, а по клеткам рабочего миокарда, т. е. диффузно, то период асинхронного сокращения продолжался бы значительно дольше, клетки миокарда вовлекались в сокращение не одновременно, а постепенно и желудочки потеряли бы до 50% своей мощности.

Таким образом, наличие проводящей системы обеспечивает ряд важных физиологических особенностей сердца: ритмическую генерацию импульсов (потенциалов действия); необходимую последовательность (координацию) сокращений предсердий и желудочков; синхронное вовлечение в процесс сокращения клеток миокарда желудочков (что увеличивает эффективность систолы).

1.1.3 Сердечный цикл

В работе сердца выделяют три периода, вместе составляющих сердечный цикл.

Первый период? систола предсердий. Греческое слово systello обозначает «стягивать». Из синусового узла проводящей системы «выстреливает» волна возбуждения, мгновенно охватывающая миокард предсердий, заставляя их сократиться. Начинается сокращение от отверстий, впадающих в предсердие вен, поэтому они сразу пережимаются и не пускают в себя кровь обратно. За 0,1 секунды вся кровь, которая вливалась в предсердия из вен (из полых вен справа и из легочных вен слева), выжимается через открытые предсердно-желудочковые отверстия в желудочки.

Вторая фаза сердечного цикла? систола желудочков. Электрический импульс, достигший второго узла проводящей системы, начинает по специальным волокнам быстро распространяться по толстому миокарду желудочков. Они напрягаются, давление в них стремительно нарастает. В какой-то момент двустворчатый и трехстворчатый клапаны захлопываются, перекрывая предсердно-желудочковые отверстия и рискуя под напором сдавливаемой крови вывернуться в предсердия. Этого не происходит потому, что натягиваются сухожильные нити, удерживающие створки клапанов в нужном положении. У крови остается только один путь: в момент сокращения миокарда поток крови раздвигает полулунные клапаны и устремляется в крупные артерии, выходящие из сердца. Период сокращения желудочков длится около 0,3 секунды.

Дальше наступает диастола сердца. Diastello означает «расширять». Это период расслабления миокарда предсердий и желудочков. Но это не значит, что кровообращение останавливается. Когда желудочки, выбросив кровь в сосуды, расслабляются, кровь немедленно устремляется обратно. При этом полулунные клапаны, чьи «кармашки» тут же заполняются кровью, отпадают от стенок аорты и легочного ствола и перегораживают путь крови обратно в желудочки. Только тогда кровь направляется в сосудистую систему. А в предсердия в это время постепенно прибывает новая порция крови из вен, чтобы через 0,4 секунды (именно столько длится диастола) начался новый сердечный цикл. Итак, получается, что сердечный цикл продолжается в среднем 0,8 сек. Из них ровно половину срока (0,4 секунды) оно отдыхает. Это позволяет ему за минуту перекачивать всю кровь, имеющуюся в организме — 5 5,5 литров. За 70 лет человеческой жизни неутомимый орган выкидывает в кровеносную систему 200 миллионов литров крови.

1.1.4 Функции системы кровообращения

Как работает сердце

Для перекачки крови через сердце в его камерах происходят чередующиеся расслабления (диастолы) и сокращения (систолы), во время которых камеры наполняются кровью и выталкивают ее соответственно [15].

Правое предсердие сердца получает бедную кислородом кровь по двух главным венам: верхней полой и нижней полой, а также из более мелкого венечного синуса, который собирает кровь из стенок самого сердца. При сокращении правого предсердия кровь через трехстворчатый клапан попадает в правый желудочек. Когда правый желудочек достаточно наполнится кровью, он сокращается и выбрасывает кровь через легочные артерии в малый круг кровообращения.

Кровь, обогащенная кислородом в легких, по легочным венам попадает в левое предсердие. После заполнения кровью левое предсердие сокращается и через митральный клапан выталкивает кровь в левый желудочек.

После заполнения кровью левый желудочек сокращается и с большой силой выбрасывает кровь в аорту. Из аорты кровь попадает в сосуды большого круга кровообращения, разнося кислород ко всем клеткам тела.

Кровь движется по замкнутой системе трубок. Образно это можно себе представить в виде большой восьмерки, где в точке перехода большой петли в малую находится сердце. Непрерывное течение крови по сердечно-сосудистой системе называется кровообращением. Оно осуществляется в строго определенном направлении по установленным физиологическим законам.

Система кровообращения — одна из систем, объединяющих все органы и ткани организма и делающих его единым целым. Это система в значительной мере позволяет человеку жить в постоянно изменяющихся условиях окружающей среды, обеспечивает снабжение тканей кислородом и продуктами метаболизма, поддерживает температурный режим и другие показатели внутренней среды организма. Без адекватной работы системы кровообращения невозможны такие общебиологические процессы, как приспособление, компенсация, воспаление и т. п. Другими словами, система кровообращения в значительной степени обеспечивает гомеостаз, т. е. те необходимые физиологические параметры, в пределах которых только и может протекать жизнь человека. Кровообращение регулируется нервной и эндокринной системами. Важная роль кровообращения проявляется в условиях патологии, когда на различные органы и системы падает повышенная нагрузка, требующая резкого увеличения образования энергии, обеспечения субстратами метаболизма и кислородом. Система кровообращения обладает исключительно большими приспособительными и компенсаторными возможностями, которые, однако, не безграничны. При большинстве болезней от деятельности этой системы во многом зависит выздоровление и сохранение жизни. Смерть наступает тогда, когда прекращается работа сердца.

1.1.5 Виды и строение сосудов

В организме находится пять видов сосудов. По трем из них течет кровь по двум? лимфа. Крупные и средние из них (речь идет об артериях, венах и лимфатических сосудах) имеют трехслойные стенки: изнутри находится слой очень гладкого плоского эпителия, чтобы клетки крови не ранились о стенки сосудов. Средний слой представлен гладкомышечными клетками и эластическими волокнами; снаружи? рыхлая соединительная ткань с нервными окончаниями. В зависимости от того, что преобладает в среднем слое (гладкие миоциты или волокна), сосуды оказываются способными либо к сокращению, либо к растяжению. Четвертый вид сосудов? кровеносные капилляры, построен теми же гладкими клетками эпителия, их базальной мембраной и тончайшей прослойкой рыхлой соединительной тканью снаружи. Наконец, лимфатические капилляры устроены еще проще: они создаются только плоским эпителием, лишенным даже базальной мембраны, такая ситуация в организме уникальна.

Артерии? это сосуды, по которым кровь течет от сердца. При этом не столь важно, какая кровь находится в артерии (артериальная или венозная), а важно, куда она направляется. Именно: от сердца. В этих исключительно гладких изнутри трубках развит средний мышечный слой, поэтому в этом звене сосудистой системы создается артериальное давление. Оно не дает артерии разрываться, или чрезмерно растягиваться от поступающих из сердца порций крови.

Вены ?это сосуды, по которым кровь течет к сердцу, и здесь соблюдается тот же принцип: не состав крови (то есть венозная она или артериальная), а направление её движения к сердцу делает сосуд веной. Внутренняя оболочка такая же гладкая, как в артериях, но через равные промежутки внутри вен имеются клапаны, помогающие крови двигаться снизу вверх (ведь большая часть кровеносной системы расположена ниже сердца). В среднем слое стенки куда больше волокон, что позволяет вене растягиваться и, отчасти, накапливать в себе некоторый запас крови, используемый организмом, например, при нагрузке.

Кровеносные капилляры? тончайшие трубочки, начинающиеся разделением самых мелких артерий и впадающие целыми пучками в самые мелкие вены. Через их хрупкие стеночки осуществляется обмен питательными веществами и газами между кровью и тканевой жидкостью.

Наполнение капилляров кровью зависит от степени активности человека. В покое «вход» в капиллярное русло закрыт, и в кровообращении участвует около 30% капилляров.

Лимфатические капилляры не несут каких-либо клеток, а собирают в себя из органов различные молекулы, фильтруя тканевую (межклеточную) жидкость. Собравшийся в них «фильтрат» называется лимфой. Лимфатические сосуды собирают в себя лимфу из лимфатических капилляров и передают ее крупным венам недалеко от сердца. В них, как и в венах, имеются специальные клапаны, способствующие передвижению лимфы в сторону сердца. Кроме того, лимфатические сосуды проходят через лимфатические узлы, где к лимфе присоединяются лимфоциты. Поэтому по лимфатическим сосудам, в отличие от капилляров, течет лимфа, наполненная клетками крови.

1.1.6 Круги кровообращения

Из левого желудочка выходит самая крупная артерия организма? аорта. По ней алая артериальная кровь начинает свой путь по организму. Первые несколько ветвей аорты уносят кровь «наверх»? к голове и рукам. Большая же часть артериальной крови направляется «вниз» ко всему остальному туловищу и большинству внутренних органов. Постепенно диаметр артерий, на которые распадается аорта, уменьшается, пока кровь не оказывается на уровне капиллярного звена. Здесь осуществляется «выгрузка «тех необходимых соединений, которые приносятся артериальной кровью, в обмен на отработанные вещества и шлаки. Такая кровь приобретает темно-вишневый оттенок и собирается в вены: сначала мелкие, затем крупные, пока вся кровь не окажется в нижней полой вене (от нижней части тела) и верхней полой вене (от шеи, головы и рук). Эти две крупнейшие вены «сливают» свое содержимое в правое предсердие. Путь крови от левого желудочка до правого называется большим кругом кровообращения.

Из правого желудочка начинается другая крупная артерия? легочный ствол, который вскоре делится на толстые, правую и левую, легочные артерии. Особенность заключается в том, что по этим артериям течет венозная кровь. Попадая в легкие, она освобождается от углекислого газа, насыщается кислородом, вновь меняет цвет на ярко-красный и, становясь таким образом артериальной, собирается в легочные вены. По ним кровь достигает левого предсердия, откуда попадает в левый желудочек и опять в аорту. Путь крови от правого желудочка до левого предсердия получил название малого круга кровообращения. Врачи еще выделяют сердечный круг кровообращения, представленный коронарными артериями и венами. Он еще меньше малого и обеспечивает питанием миокард и другие структуры сердца.

1.1.7 Строение и функции лимфатической системы

Лимфа? жидкость, возвращаемая в кровоток из тканевых пространств по лимфатической системе.

Лиммфа (от лат. lympha — чистая вода, влага) — прозрачная бесцветная жидкость, в которой нет эритроцитов, имеютя тромбоциты и много лимфоцитов.

В тканях между клетками возникают широкие трубочки с тончайшей стенкой? лимфатические капилляры. Из тканевой жидкости в просвет капилляров поступают белки, электролиты, жиры, которые по каким-то причинам не были забраны кровью. Лимфа собирается в лимфатические сосуды, похожие по строению на вены, и продвигается по направлению к сердцу. На своем пути каждый сосуд встречает несколько маленьких округлых образований? лимфатических узлов. В лимфатических узлах развиваются клетки крови? лимфоциты. Они способны распознавать и уничтожать чужеродные молекулы и микроорганизмы. Но сами попасть в кровь лимфоциты не могут, поэтому их «подхватывает» лимфа, протекающая через узел, и уносит с собой. Постепенно просвет лимфатических сосудов увеличивается, пока вся лимфа не стекается в два крупных лимфатических протока, впадающих в вены шеи. При этом лимфа смешивается с плазмой венозной крови, возвращая в нее «забытые» или «потерянные» в тканях белки, а лимфоциты присоединяются к другим форменным элементам, включаясь в иммунную защиту организма.

1.1.8 Артериальный пульс и артериальное давление

Артериальным пульсом называют ритмические колебания стенки артерии, обусловленные повышением давления в период систолы. Пульсацию артерий можно легко обнаружить прикосновением к любой доступной ощупыванию артерии: лучевой (a. radialis), височной (a. temporalis), наружной артерии стопы (a. dorsalis pedis) и других.

Пульсовая волна, или колебательное изменение диаметра или объема артериальных сосудов, обусловлена волной повышения давления, возникающей в аорте в момент изгнания крови из желудочков. В это время давление в аорте резко повышается и стенка ее растягивается. Волна повышенного давления и вызванные этим растяжением колебания сосудистой стенки с определенной скоростью распространяются от аорты до артериол и капилляров, где пульсовая волна гаснет.

Скорость распространения пульсовой волны не зависит от скорости движения крови. Максимальная линейная скорость течения крови по артериям не превышает 0,3 0,5 м/с, а скорость распространений пульсовой волны у людей молодого и среднего возраста при нормальном артериальном давлении и нормальной эластичности сосудов равна в аорте 5,5 8,0 м/с, а в периферических артериях — 6,0 9,5 м/с. С возрастом по мере понижения эластичности сосудов скорость распространения пульсовой волны, особенно в аорте, увеличивается.

Артериальное давление является одним из ведущих параметров гемодинамики. Оно наиболее часто измеряется и служит предметом коррекции в клинике. Факторами, определяющими величину артериального давления, являются объемная скорость кровотока и величина общего периферического сопротивления сосудов. Объемная скорость кровотока для сосудистой системы большого круга кровообращения является минутным объемом крови, нагнетаемым сердцем в аорту. В этом случае общее периферическое сопротивление сосудов служит расчетной величиной, зависящей от тонуса сосудов мышечного типа (преимущественно артериол), определяющего их радиус, длины сосуда и вязкости протекающей крови.

1.2 Патологическая физиология

Расстройства деятельности сердца проявляются нарушением частоты и периодичности сердечных сокращений в результате изменения основных свойств сердечной мышцы — возбудимости, проводимости и автоматизма. Причиной нарушения этих свойств сердечной мышцы может быть повреждение миокарда патогенными факторами, при изменении центральных нервных влияний в результате травмы, опухолей или других заболеваний мозга, а также при нарушениях рефлекторной регуляции сердца. Обычно разнообразные механизмы нарушений сочетаются.

1.2.1 Синусовые аритмии

К ним относят брадикардию и тахикардию.

Брадикардия

Может возникать при физиологических состояниях (повышение тонуса блуждающего нерва у здоровых людей, спортсменов) и не требовать лечения. Но чаще в ее основе лежат патологические процессы — поражение синусового узла, внутричерепная гипертензия, гипотиреоз, гипотермия, задний инфаркт миокарда, прием бета-адреноблокаторов или антагониста кальция — верапамила. Во всех этих ситуациях лечебные меры необходимы. Проведение специальных видов стимуляции для изучения электрофизиологических свойств проводящей системы, миокарда предсердий и желудочков. Выявление субстратов аритмии, их локализации и электрофизиологических характеристик. Для увеличения частоты сердечног о ритма принимаю внутрь препараты беллотаминала и при отсутствии пониженного давления — коринфар. Контроль лекарственной и/или нефармакологической терапии.

Выраженная брадикардия — с клиническими проявлениями. Если нет противопоказаний, назначают атропина сульфат в/м или в/в, при необходимости введение можно повторить. Реже применяют внутрь. Эффективность препарата во многих случаях недостаточна, он не всегда хорошо переносится. При отсутствии ИБС можно в/в ввести изопреналин.

Синусовая тахикардия

(сопровождается увеличением ЧСС до 100−180 уд/мин). Лечение начинают с устранения провоцирующего фактора (исключение или значительное уменьшение потребления табака, алкоголя, кофе, крепкого чая и других стимуляторов, сокращение дозы и/или отмена симпатомиметических средств, включая сосудосуживающие капли в нос). Возможно назначение небольших доз бета-адреноблокаторов, чаще внутрь. При сердечной недостаточности показаны сердечные гликозиды, однако следует учитывать их проаритмический эффект. В этой ситуации нормализовать синусовый ритм можно достичь, применяя диуретики, особенно в комбинации с калийсберегающими препаратами, ингибиторами ангиотензинконвертирующего фермента.

Синдром тахикардия — брадикардия.

Если имеется истинная дисфункция или слабость синусового узла, требуется отмена антиаритмических средств с проаритмогенным эффектом. Чаще всего пациенты, особенно пожилые, нуждаются в искусственном водителе ритма.

1.2.2 Наджелудочковые аритмии

Частая наджелудочковая экстрасистолия

Антиаритмические средства назначают, если симптомы аритмии клинически выражены (жалобы на упорные и частые сердцебиения, перебои, снижение трудоспособности, чувство страха) или при наличии эпизодов аллоритмий (бигеминия, тригеминия и т. д.). Применяют дизопирамид, реже новокаинамид и пропафенон. Больным с ИБС, а также иногда при гипотироидных состояниях можно назначать антагонисты кальция — верапамил и дилтиазем.

Пароксизмальная наджелудочковая тахикардия

Возникает нередко под действием физиологических факторов (стресс, физическое перенапряжение, пубертатный период, беременность, климакс) или патологических состояний (тиреотоксикоз, желудочно-кишечные расстройства, болезни желчного пузыря, почек, сердечно-сосудистые заболевания). Необходимо исключить интоксикацию дигиталисом. Это особенно важно при предсердной тахикардии или тахикардии из АВ соединения. Препараты дигиталиса отменяют либо уменьшают их дозировку. При гипокалиемии восполняют внутриклеточный калий. Купирование приступа начинают с мер (вегетативные пробы), способных повысить тонус блуждающего нерва (задержка дыхания, резкие приседания, даже небезопасное надавливание на область сонных артерий). Лишь после этого и при более тяжелых пароксизмах прибегают к в/в введению лекарственных средств: дизопирамид, иногда хинидин, верапамил или дилтиазем. Верапамил особенно показан при политопной предсердной тахикардии. В случае неэффективности антагонистов кальция после их отмены назначают бета-адреноблокаторы. При рефрактерности к вышеперечисленным средствам или сразу — амиодарон в/в. Сердечные гликозиды умеренно эффективны лишь при сердечной недостаточности. При неясном генезе тахикардии (WPW — синдром) — верапамил и сердечные гликозиды противопоказаны.

1.2.3 Синдром WPW

Синдром WPW, узкий и широкий комплекс QRS, снижение функции левого желудочка или высокая гипертония. При сопутствующей терапии бета-адреноблокаторами иногда помогает аденозин в/в. Следует учесть, что аденозин может вызвать АВ блокаду, противопоказан при мерцании или трепетании предсердий, удлинении интервала QT из-за риска развития двунаправленной веретенообразной желудочковой тахикардии и удлинения проводимости, особенно в случаях мерцания и трепетания предсердий при наличии аномального дополнительного пучка проведения. В/в введение сульфата магния относительно малоэффективно, хотя его иногда назначают при политопной предсердной тахикардии.

Тахикардия при синдроме WPW

Требуется повышенное внимание: у больных с этим синдромом возможен риск внезапной смерти.

Купирование или предупреждение пароксизмов тахикардий при синдроме WPW. Вводят в/в новокаинамид, пропранолол. В особо тяжелых и резистентных случаях прибегают к электрической дефибрилляции. Рецидивы предупреждают назначением внутрь новокаинамида, соталола, аллопенина, дизопирамида или амиодарона.

Синдром WPW и мерцательная аритмия

при высокой частоте желудочковых сокращений. Из-за риска развития фибрилляции желудочков необходима срочная электрическая кардиоверсия. В случае незначительного повышения частоты желудочковых сокращений для купирования пароксизма в/в вводят новокаинамид, который замедляет проводимость по дополнительному пути. Назначать дигоксин и верапамил опасно, так как велик риск фибрилляции желудочков. Следует избегать также дилтиазема (верапамил, изоптин) и бета-адреноблокаторов. При наличии сердечной недостаточности наиболее эффективна электрическая кардиоверсия. Для профилактики пароксизмов, особенно перед хирургическим вмешательством, может оказаться полезным амиодарон.

1.2.4 Желудочковые аритмии

Желудочковая экстрасистолия

Возможны изолированные единичные или частые желудочковые экстрасистолы, парные, аллоритмии (бигеминия, тригеминия, квадригеминия), политопные (из разных мест миокарда), интерполированные или вставочные экстрасистолы. Наиболее опасны ранние желудочковые экстрасистолы и особенно желудочковая тахикардия. Периоды последней могут быть короткими и продолжительными, нестойкими и стойкими, иметь особый характер — пароксизмы двунаправленной веретенообразной желудочковой тахикардии. К смерти часто приводит желудочковая фибрилляция. Каждый 4-й больной при естественном течении желудочковой тахикардии или фибрилляции желудочков без специального профилактического лечения умирает в течение 2 лет. Стойкие желудочковые тахикардии и фибрилляции желудочков — основная причина внезапной смерти, которая наблюдается в 80% случаев у больных с ИБС и реже (13−20% случаев) у людей без ее явных признаков. Особенно часто желудочковые аритмии возникают у пациентов с острым инфарктом миокарда Жизнеопасные аритмии бывают преимущественно у больных с грубыми морфологическими изменениями в сердце; так называемые идиопатические аритмии, возникающие без поражения сердца, очень редки. Желудочковые экстрасистолы обычно обусловлены грубыми морфологическими изменениями в сердце или воспалительным процессом. Реже их появление связано с приемом сердечных гликозидов, производных фенотиазина, трициклических антидепрессантов и антиаритмических средств (проаритмический эффект).