Электрическая активность сердца крыс с экспериментальной легочной гипертензией в период реполяризации желудочков

ЛАГ – патофизиологическое состояние, характеризующееся повышением давления в малом круге кровообращения, приводящее к гипертрофии правого желудочка (ГПЖ) и развитию тяжелой правожелудочковой сердечной недостаточности [1]. Гипертрофия правого желудочка часто является причиной возникновения желудочковых аритмий, которые повышают риск внезапной сердечной смерти у больных с ЛАГ [2]. Одним из механизмов возникновения аритмий является повышение электрической гетерогенности миокарда, вызванной изменением процесса реполяризации [3]. Актуальность проблемы диктует необходимость поиска новых подходов к ранней неинвазивной диагностике и маркеров жизнеугрожающих аритмий при развитии ЛАГ.

Цель работы – исследование электрической активности сердца крыс с экспериментальной легочной гипертензией в период реполяризации желудочков.

Материал и методы

Эксперименты выполнены на самках крыс линии Вистар (n=17) весом 200–250 г, наркотизированных золетилом (3,5 мг/100 г веса животного в/м). Легочную гипертензию вызывали однократным введением МКТ (60 мг/кг веса животного п/к; Sigma-Aldrich, Germany). До (исходное состояние) и четыре недели после введения препарата униполярные кардиоэлектрические потенциалы регистрировали от 64 электродов, равномерно распределенных вокруг грудной клетки животного от уровня основания ушей до последнего ребра синхронно с ЭКГ в отведениях от конечностей. На ЭКГ во втором отведении от конечностей измеряли длительности R-R интервал, QT и интервалов T-волны: J-Tpeak (от точки J до пика Т-волны), Tpeak-Tend (от пика Т-волны до ее окончания) и J-Tpeak (от точки J до конца Т-волны) в трех кардиоциклах. На основе среднего значения R-R интервала вычисляли частоту сердечных сокращений (ЧСС). Анализ ЭПС проводили по эквипотенциальным моментным картам. Отсчет времени (в мс) осуществляли относительно R II пика на ЭКГ. Статистический анализ проводили с использованием пакета STATISTIKA 10.0. Данные представляли в виде среднего арифметического ± стандартного отклонения. Достоверность оценивали критерием Стъюдента для двух зависимых выборок. Значения считали достоверными при р<0,05.

Результаты и обсуждение

Ранее нами показано, что у МКТ - индуцированных крыс на четвертой неделе после введения МКТ выявлена гипертрофия правого желудочка сердца без признаков сердечной недостаточности [4]. Анализ ЭКГ во втором отведении от конечностей выявил достоверное снижение ЧСС, удлинение QT-, Tpeak-Tend, J-Tend интервалов у крыс с экспериментально вызванной ЛАГ (табл.1.).

Таблица 1

Электрокардиографические параметры ST-T комплекса и ЧСС у крыс до и после введения МКТ Table 1

Electrocardiographic parameters of the ST-T complex and heart rate in rats before and after administration of MCT

Параметр	Исходное состояние	После введения МКТ
ЧСС уд/мин	446±31	399±33*
Длительность QT, мс	69±5	86±8*
J-Tpeak, мс	22,5±4,3	22,6±1,9
Tpeak-Tend, мс	32,1±2,2	41,7±2,1*
J-Tend, мс	55,5±5,4	64,5±3,8*

* – различия значимы по сравнению с исходным состоянием при р ≤ 0,05.

* – differences are significant compared to the initial values at p ≤ 0,05.

Кардиоэлектрическое поле, характерное для периода реполяризации желудочков (до и после четвертой недели после введения МКТ), формируется на поверхности тела крыс в период восходящей части SII –волны. В начальную фазу реполяри- зации желудочков в исходном состоянии сердца зона электропозитивности на ЭПС у крыс располагается каудально, электронегативности – краниаль-но. У крыс с МКТ-индуцированной легочной гипертензией в этот период зона положительных потенциалов занимает правую каудальную поверхность грудной клетки, зона отрицательных – всю краниальную и левую каудальную поверхность. В период максимальной электрической активности, соответствующей вершине ТII - волны, при достижении положительным экстремумом своего максимального значения и в период окончания реполяризации желудочков на нисходящей части ТII - волны зоны электронегативности и электропозитивности на ЭПС на поверхности тела не изменяются (рис.). У крыс с экспериментально вызванной ЛАГ по сравнению с исходным состоянием происходят значимые изменения амплитудно-временных параметров ЭПС на поверхности тела в период реполяризации желудочков сердца (табл.2.).

Таблица 2

Амплитудно-временные параметры ЭПС на поверхности тела крыс до и после четырех недель введения МКТ в период конечной желудочковой активности

Table 2

Amplitude-temporal parameters of cardiac electric field on the body surface of rats before and after

4 weeks of MCT administration during final ventricular activity

Параметр	Исходное состояние	После введения МКТ
Максимальное значение положительного экстремума в период комплекса ST-T, мВ	0,25±0,07	0,36±0,09*
Максимальное значение отрицательного экстремума в период комплекса ST-T, мВ	-0,21±0,04	-0,29±0,03*
Момент достижения положительным экстремумом своего максимального значения, мс	24,4±2,5	24,2±2,4
Момент достижения отрицательным экстремумом своего максимального значения, мс	34,5±1,9	27,5±2,5*

* – различия значимы по сравнению с исходным состоянием при р ≤ 0,05

* – differences are significant compared to the initial values at p ≤ 0,05

У крыс с МКТ, индуцированной ЛАГ, выявлено увеличение длительности QT- интервала и снижение ЧСС, что согласуется с ранее полученными данными [5]. Исследование трансмуральной дисперсии реполяризации проводят по оценке интервалов J-Tpeak, Tpeak-Tend по ЭКГ в отведениях от конечностей. Интервал J-Tpeak на ЭКГ соответствует восстановлению возбудимости эпикардиальной поверхности сердца, Tpeak-Tend – завершению реполяризации миокарда [6]. Нами выявлено достоверное удлинение Tpeak-Tend интервала и общей длительности T-волны через четыре

a

9.00 мс max: 0.09 мВ min: -0.04 мВ

25.00 мс max: 0.26 мВ min: -0.15 мВ

55.00 мс max: 0.10 мВ min: -0.06 мВ

max: 0.04 мВ min: -0.04 мВ max: 0.35 мВ min: -0.26 мВ

Рис. Изопотенциальные моментные карты на поверхности тела крыс в период реполяризации желудочков: а) исходное состояние; б) 4 недели после введения монокроталина.

Примечание: Закрашена область отрицательных кардиоэлектрических потенциалов, положительных – не закрашена. Рядом с каждой картой приведена ЭКГII с отметкой времени и указаны амплитуды наибольших положительных (max) и отрицательных (min) кардиопотенциалов в соответствующий момент времени. Знаками “+” и “–” обозначено местоположение положительного и отрицательного экстремумов. Шаг изолиний составлял 0,2мВ. Левая сторона карты соответствует вентральной, правая – дорсальной поверхности грудной клетки.

Fig. Instant isopotential maps on the body surface of rats during ventricular repolarization: (a) initial state, (b) 4 weeks after the MCT injection.

Note: Shaded area corresponds to negative potentials, non-shaded – to positive ones. Each map is accompanied by the corresponding ECGII with the timestamp and the extreme values (max and min) of cardiopotentials at the relevant time. The “+” and “–“signs mark the locations of the positive and negative extrema. The isopotential line spacing is 0,2 mV. The left side of the map corresponds to the ventral, the right side – to the dorsal surface of the chest.

недели после введения МКТ по сравнению с исходным состоянием. Увеличение длительности Tpeak-Tend интервала показано при синдроме удлиненного QT интервала [7] у пациентов c инфарктом миокарда [8], острой эмболии легочной артерии [9] и др. Показано, что увеличение Tpeak-Tend интервала является предиктором жизнеугрожающих аритмий [8, 10]. Ранее показано, что у крыс с МКТ-ин-дуцированной ЛАГ увеличение конечного этапа потенциала действия вызвано снижением плотности выходящего калиевого Ito - тока [11], с чем может быть связано увеличение длительности конечного этапа реполяризации желудочков. Исследование амплитудно-временных параметров ЭПС на поверхности тела показало увеличение абсолютного значения амплитуды положительного и отрицательного экстремумов и меньшее время достижения отрицательным экстремумом своего максимального значения у крыс с МКТ-индуцирован-ной ЛАГ. Сокращение времени достижения отрицательным экстремумом своего максимального значения показано при воздействии острой гипоксии

• [12]. У крыс с экспериментальной легочной гипертензией через четыре недели после введения МКТ развивается гипертрофия правого желудочка сердца, вызывающая электрофизиологическое ремоделирование миокарда, которое приводит к значимому увеличению длительности реполяризации желудочков за счет ее конечного периода и достоверным изменениям амплитудно-временных параметров ЭПС на поверхности тела по сравнению с исходным состоянием.

Работа выполнена при финансовой поддержке Комплексной программы развития УрО РАН 18-7-4-11.