Частотно-амплитудная структура фибрилляции желудочков собаки при ишемии и реперфузии: экспериментальное исследование
Автор: Гурьянов М.И., Харитонова Е.А., Яблонский П.К.
Журнал: Патология кровообращения и кардиохирургия @journal-meshalkin
Рубрика: Экспериментальные статьи
Статья в выпуске: 1 т.28, 2024 года.
Бесплатный доступ
Актуальность. Фибрилляция желудочков — фатальная аритмия, приводящая к внезапной сердечной смерти. Остановка сердца как механизм внезапной сердечной смерти в абсолютном большинстве случаев (> 80 %) возникает в результате фибрилляции желудочков. Цель. Изучение частотно-амплитудной структуры фибрилляции желудочков при реперфузии после 30–240 с ишемии сердца собаки при фибрилляции желудочков. Методы. Провели 6 опытов на 12 собаках. В каждом опыте изолированное сердце одной собаки перфузировали кровью второй (поддерживающей) собаки. В 6 опытах выполнили по 9 эпизодов ишемии сердца при фибрилляции желудочков длительностью 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210 и 240 с — всего 72 эпизода. До и после каждого эпизода ишемии проводили соответственно 10-минутную перфузию и 10-минутную реперфузию при фибрилляции желудочков. Регистрировали электрограмму сердца при фибрилляции желудочков. Выполняли спектральный анализ электрограммы методом быстрого преобразования Фурье в диапазоне 0,5–15 Гц и определяли частоту и удельный вес осцилляций 1–3-й по спектральной мощности частот при перфузии, ишемии и реперфузии (частота, Гц — мода; удельный вес, % — M ± SD; n = 270). Результаты. Частота и удельный вес доминирующих осцилляций фибрилляции желудочков были стабильными при перфузии: 9–10 Гц и 39–41 % — и статистически значимо не изменились при 30-секундной ишемии (p = 0,09; p = 0,07) и 10-минутной реперфузии (от p = 0,07 до p = 0,23; от p = 0,09 до p = 0,21). На 2-й мин ишемии частота доминирующих осцилляций снизилась до 8,5–9,0 Гц (p = 0,009), но их удельный вес статистически значимо не изменился (p = 0,06). На 3–4-й мин ишемии частота доминирующих осцилляций снизилась до 5,0–7,5 Гц (p = 0,002), их удельный вес — до 32–33 % (p = 0,001). После 1–2 мин ишемии частота доминирующих осцилляций при реперфузии возросла до 10,5–12,0 Гц (p = 0,03 и p = 0,002) на 1-й мин и снизилась до 9,5–10,5 Гц (p = 0,01 и p = 0,009) на 2-й мин. После 3–4 мин ишемии частота доминирующих осцилляций возросла до 12,5–14,0 Гц (p = 0,001) на 1-й мин реперфузии и снизилась до 10–11 Гц (p = 0,005 и p = 0,007) на 2-й мин. Удельный вес доминирующих осцилляций после 1–2 мин ишемии снизился до 33–36 % (p = 0,003 и p = 0,002) на 1-й мин реперфузии и возрос до 39 % (p = 0,005 и p = 0,001) на 2-й мин. После 3–4 мин ишемии удельный вес доминирующих осцилляций оставался сниженным (32–34 %) на 1-й мин реперфузии и возрос до 36–40 % (p = 0,005 и p = 0,007) на 2-й мин. Заключение. Организованная активность фибрилляции желудочков более чувствительна к реперфузии, чем к ишемии, что подтверждается тем, что частотно-амплитудная структура фибрилляции желудочков изменяется при реперфузии значительнее, чем при ишемии. Фибрилляция желудочков характеризуется взрывной (импульсной) дестабилизацией организованной активности при реперфузии, о чем свидетельствуют повышение частоты доминирующих осцилляций на 1-й мин реперфузии и их снижение на 2–3-й мин, снижение удельного веса доминирующих осцилляций на 1-й мин и их повышение на 2–3-й мин. Чем длительнее ишемия, тем значительнее дестабилизация организованной активности фибрилляции желудочков при реперфузии.
Ишемия сердца, реперфузия сердца, сердце собаки, фибрилляция желудочков, частотно-амплитудная структура фибрилляции желудочков
Короткий адрес: https://sciup.org/142240303
IDR: 142240303 | DOI: 10.21688/1681-3472-2024-1-50-58
Список литературы Частотно-амплитудная структура фибрилляции желудочков собаки при ишемии и реперфузии: экспериментальное исследование
- Лебедев Д.С., Михайлов Е.Н., Неминущий Н.М., Голухова Е.З., Бабокин В.Е., Березницкая В.В., Васичкина Е.С., Гарькина С.В., Голицын С.П., Давтян К.В., Дупляков Д.В., Заклязьминская Е.В., Зенин С.А., Иваницкий Э.А., Ильдарова Р.А.-Г., Комолятова В.Н., Костарева А.А., Кучинская Е.А., Лайович (Нестеренко) Л.Ю., Лебедева В.К., Любимцева Т.А., Макаров Л.М., Мамчур С.Е., Медведев М.М., Миронов Н.Ю., Митрофанова Л.Б., Попов С.В., Ревишвили А.Ш., Рзаев Ф.Г., Романов А.Б., Татарский Р.Б., Термосесов С.А., Уцумуева М.Д., Харлап М.С., Царегородцев Д.А., Школьникова М.А., Шлевков Н.Б., Шляхто Е.В., Шубик Ю.В., Яшин С.М. Желудочковые нарушения ритма. Желудочковые тахикардии и внезапная сердечная смерть. Клинические рекомендации 2020. Российский кардиологический журнал. 2021;26(7):4600. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2021-4600 Lebedev D.S., Mikhailov E.N., Neminuschiy N.M., Golukhova E.Z., Babokin V.E., Bereznitskaya V.V., Vasichkina E.S., Garkina S.V., Golitsyn S.P., Davtyan K.V., Duplyakov D.V., Zaklyazminskaya E.V., Zenin S.A., Ivanitsky E.A., Ildarova R.A., Komolyatova V.N., Kostareva A.A., Kuchinskaya E.A., Lajovich (Nesterenko) L.Yu., Lebedeva V.K., Lyubimtseva T.A., Makarov L.M., Mamchur S.E., Medvedev M.M., Mironov N.Yu., Mitrofanova L.B., Popov S.V., Revishvili A.Sh., Rzayev F.G., Romanov A.B., Tatarsky R.B., Termosesov S.A., Utsumueva M.D., Kharlap M.S., Tsaregorodtsev D.A., Shkolnikova M.A., Shlevkov N.B., Shlyakhto E.V., Shubik Yu.V., Yashin S.M. Ventricular arrhythmias. Ventricular tachycardias and sudden cardiac death. 2020 Clinical guidelines. Rossiysky kardiologichesky zhurnal = Russian Journal of Cardiology. 2021;26(7):4600. (In Russ.) https://doi.org/10.15829/1560-4071-2021-4600
- Zeppenfeld K., Tfelt-Hansen J., de Riva M., Winkel B.G., Behr E.R., Blom N.A., Charron P., Corrado D., Dagres N., de Chillou C., Eckardt L., Friede T., Haugaa K.H., Hocini M., Lambiase P.D., Marijon E., Merino J.L., Peichl P., Priori S.G., Reichlin T., Schulz-Menger J., Sticherling C., Tzeis S., Verstrael A., Volterrani M.; ESC Scientific Document Group. 2022 ESC Guidelines for the management of patients with ventricular arrhythmias and the prevention of sudden cardiac death. Eur Heart J. 2022;43(40):3997-4126. PMID: 36017572. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehac262
- Tsao C.W., Aday A.W., Almarzooq Z.I., Anderson C.A.M., Arora P., Avery C.L., Baker-Smith C.M., Beaton A.Z., Boehme A.K., Buxton A.E., Commodore-Mensah Y., Elkind M.S.V., Evenson K.R., Eze-Nliam C., Fugar S., Generoso G., Heard D.G., Hiremath S., Ho J.E., Kalani R., Kazi D.S., Ko D., Levine D.A., Liu J., Ma J., Magnani J.W., Michos E.D., Mussolino M.E., Navaneethan S.D., Parikh N.I., Poudel R., Rezk-Hanna M., Roth G.A., Shah N.S., St-Onge M.-P., Thacker E.L., Virani S.S., Voeks J.H., Wang N.-Y., Wong N.D., Wong S.S., Yaffe K., Martin S.S.; American Heart Association Council on Epidemiology and Prevention Statistics Committee and Stroke Statistics Subcommittee. Heart disease and stroke statistics – 2023 update: a report from the American Heart Association. Circulation. 2023;147(8):e93-e621. PMID: 36695182. https://doi.org/10.1161/CIR.0000000000001123
- Panitchob N., Li L., Huang J., Ranjan R., Ideker R.E., Dosdall D.J. Endocardial activation drives activation patterns during long-duration ventricular fibrillation and defibrillation. Circ Arrhythm Electrophysiol. 2017;10(12):e005562. PMID: 29247031; PMCID: PMC5737741. https://doi.org/10.1161/CIRCEP.117.005562
- Cheng K.-A., Dosdall D.J., Li L., Rogers J.M., Ideker R.E., Huang J. Evolution of activation patterns during long-duration ventricular fibrillation in pigs. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2012;302(4):H992-H1002. PMID: 22180655; PMCID: PMC3322740. https://doi.org/10.1152/ajpheart.00419.2011
- Venable P.W., Taylor T.G., Shibayama J., Warren M., Zaitsev A.V. Complex structure of electrophysiological gradients emerging during long-duration ventricular fibrillation in the canine heart. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2010;299(5):H1405-H1418. PMID: 20802138; PMCID: PMC2993199. https://doi.org/10.1152/ajpheart.00419.2010
- Szabó Z., Ujvárosy D., Ötvös T., Sebestyén V., Nánási P.P. Handling of ventricular fibrillation in the emergency setting. Front Pharmacol. 2020;10:1640. PMID: 32140103; PMCID: PMC7043313. https://doi.org/10.3389/fphar.2019.01640
- Яблонский П.К., Гурьянов М.И. Организованная активность фибрилляции желудочков собаки при реперфузии после одноминутной ишемии сердца. Вестник Санкт-Петербургского университета. Медицина. 2023;18(2):141-149. https://doi.org/10.21638/spbu11.2023.203 Yablonsky P.K., Gurianov M.I. Organized activity of canine ventricular fibrillation under reperfusion after 1-minute ischemia of the heart. Vestnik of Saint Petersburg University. Medicine. 2023;18(2):141-149. (In Russ.) https://doi.org/10.21638/spbu11.2023.203
- Гурьянов М.И., Яблонский П.К. Дестабилизация организованной структуры фибрилляции желудочков при реперфузии. Общая реаниматология. 2023;19(5):59-64. https://doi.org/10.15360/1813-9779-2023-5-2338 Gurianov M.I., Yablonsky P.K. Destabilization of the organized structure of ventricular fibrillation during reperfusion. Obshchaya reanimatologiya = General Reanimatology. 2023;19(5):59-64. (In Russ.) https://doi.org/10.15360/1813-9779-2023-5-2338
- Bradley C.P., Clayton R.H., Nash M.P., Mourad A., Hayward M., Paterson D.J., Taggart P. Human ventricular fibrillation during global ischemia and reperfusion. Paradoxical changes in activation rate and wavefront complexity. Circ Arrhythm Electrophysiol. 2011;4(5):684-691. PMID: 21841193. https://doi.org/10.1161/CIRCEP.110.961284
- Xing C., Jin Q., Zhang N., Liu S., Lin C., Wu Q., Luo Q., Liu A., Wu L. Effect of flunarizine on defibrillation outcomes and early refibrillation in a canine model of prolonged ventricular fibrillation. Exp Physiol. 2019;104(11):1630-1637. PMID: 31465138; PMCID: PMC6899960. https://doi.org/10.1113/EP087068
- Perkins G.D., Graesner J.-T., Semeraro F., Olasveengen T., Soar J., Lott C., Van de Voorde P., Madar J., Zideman D., Mentzelopoulos S., Bossaert L., Greif R., Monsieurs K., Svavarsdóttir H., Nolan J.P.; European Resuscitation Council Guideline Collaborators. European Resuscitation Council guidelines 2021: Executive summary. Resuscitation. 2021;161:1-60. PMID: 33773824. https://doi.org/10.1016/j.resuscitation.2021.02.003
- Sattler S.M., Skibsbye L., Linz D., Lubberding A.F., Tfelt-Hansen J., Jespersen T. Ventricular arrhythmias in first acute myocardial infarction: Epidemiology, mechanisms, and interventions in large animal models. Front Cardiovasc Med. 2019;6:158. PMID: 31750317; PMCID: PMC6848060. https://doi.org/10.3389/fcvm.2019.00158
- Самойлов В.О. Медицинская биофизика: учеб. для вузов. СПб.: СпецЛит, 2013. С. 166-203. Samoilov V.O. Medical Biophysics. Textbook. Saint-Petersburg: SpetsLit Publ.; 2013. P. 166-203. (In Russ.)
- Nelson D.L., Cox M.M. Oxidative phosphorylation and photophosphorilation. In: Nelson D.L., Cox M.M. Lehninger Principles of Biochemistry. New York: W.H. Freeman and Company; 2014. P. 707-772.
- Hansen H.M., Sadredini M., Hasic A., Eriksen M., Stokke M.K. Myocardial oxidative stress is increased in early reperfusion, but systemic antioxidative therapy does not prevent ischemia-reperfusion arrhythmias in pigs. Front Cardiovasc Med. 2023;10:1223496. PMID: 37823177; PMCID: PMC10562584. https://doi.org/10.3389/fcvm.2023.1223496
- Prag H.A., Murphy M.P., Krieg T. Preventing mitochondrial reverse electron transport as a strategy for cardioprotection. Basic Res Cardiol. 2023;118(1):34. PMID: 37639068; PMCID: PMC10462584. https://doi.org/10.1007/s00395-023-01002-4
- Jung J.C., Kim S.-I., Hwang H.Y., Sohn S.H., Choi J.W., Chung J.-H., Seo J.-W., Kim K.-B. Serial ultrastructural evaluation of myocardial ischemic injury after infusion of del Nido cardioplegia in the human heart. J Thorac Cardiovasc Surg. 2022;164(2):528-535. PMID: 33008580. https://doi.org/10.1016/j.jtcvs.2020.08.083
- Saclı H., Kara I., Diler M.S., Percin B., Turan A.I., Kırali K. The relationship between the use of cold and isothermic blood cardioplegia solution for myocardial protection during cardiopulmonary bypass and the ischemia–reperfusion injury. Ann Thorac Cardiovasc Surg. 2019;25(6):296-303. PMID: 31308305; PMCID: PMC6923728. https://doi.org/10.5761/atcs.oa.18-00293
- Nakai C., Zhang C., Kitahara H., Shults C., Waksman R., Molina E.J. Outcomes of del Nido cardioplegia after surgical aortic valve replacement and coronary artery bypass grafting. Gen Thorac Cardiovasc Surg. 2023;71(9):491-497. PMID: 36843184. https://doi.org/10.1007/s11748-023-01914-x
- Krasniqi L., Ipsen M.H., Schrøder H.D., Hejbøl E.K., Rojek A.M., Kjeldsen B.J., Riber L.P. Stone heart syndrome after prolonged cardioplegia induced cardiac arrest in open-heart surgery — a pilot study on pigs. Cardiovasc Pathol. 2022;60:107427. PMID: 35436604. https://doi.org/10.1016/j.carpath.2022.107427
- Whittaker A., Aboughdir M., Mahbub S., Ahmed A., Harky A. Myocardial protection in cardiac surgery: how limited are the options? A comprehensive literature review. Perfusion. 2021;36(4):338-351. PMID: 32736492. https://doi.org/10.1177/0267659120942656