Циркуляция в анатомически выделенных цепях

 

На рис. 7.10 (из работы Mines) схематически представлены условия, необходимые для инициации циркуляции возбуждения в анатомически выделенных замкнутых цепях. Показано электрофизиологическое состояние ткани во время поддерживающегося кругового движения импульсов, а также последовательность электрофизиологических состояний кольцевого миокардиального препарата; движение импульса предполагается только по часовой стрелке. Часть замкнутого пути, находящаяся в абсолютном рефрактерном периоде, отмечена черным цветом, а фаза относительного рефрактерного периода обозначена точками. Белый участок кольца представляет волокна, полностью восстановившие свою возбудимость после предыдущего прохождения импульса.

Для вовлечения импульса в непрерывное круговое движение по кольцу должны быть соблюдены два условия: 1) проведение импульса по кольцу должно блокироваться в одном направлении, но распространение возбуждения будет продолжаться в противоположном направлении; 2) время проведения импульса по замкнутому пути должно быть достаточно продолжительным, что позволит -определенной части кольца в достаточной степени восстановить свою возбудимость и обрести способность к проведению следующего импульса.

Первое условие — местное блокирование проведения — может выполняться при различных обстоятельствах; наиболее часто причинным фактором является некоторая степень пространственной неоднородности распространения волны возбуждения. Второе условие представлено на рис. 7.10.

На рис. 7.10, А показана ситуация, возникающая при слишком высокой скорости распространения импульса относительно данной длины замкнутого пути и (или) длительности рефрактерного периода. Если скорость проведения слишком велика, длина пути очень мала или рефрактерный период излишне продолжителен, импульс вернется в точку своего возникновения в тот момент, когда возбудимость волокон еще не восстановилась. Следовательно, после одного оборота по кольцу возбуждение исчезнет, предотвратив тем самым поддерживающееся круговое движение. Однако если длина замкнутого пути велика, скорость проведения мала или рефрактерный период непродолжителен, то участок, откуда началось возбуждение, успеет восстановить свою возбудимость, прежде чем импульс вернется в эту точку кольца; следовательно, он повторно пройдет по всему кольцу (см. рис. 7.10, Б). После первого прохождения по замкнутой цепи импульс может продолжить циркуляцию, в результате чего возникнет поддерживающийся регулярный ритм, частота которого определяется временем прохождения волны активации по замкнутому пути.

 

 

 

Рис. 7.10. Оригинальные схемы Mines, иллюстрирующие условия, в которых возможно развитие циркуляции волны возбуждения (А, Б). Абсолютный рефрактерный период представлен черным цветом, а область угнетенной возбудимости, существующая во время относительного рефрактерного периода, отмечена точками [25}.

 

 

На рис. 7.11 суммированы характеристики такой самоподдерживающейся циркуляции возбуждения по большой анатомически выделенной цепи. Ее основные характеристики состоят в следующем:

1. Длина пути фиксирована и определяется периметром анатомической структуры, образующей невозбудимую центральную часть замкнутого пути.

2. Частота тахикардии определяется с помощью уравнения:

 

 

так как

 

 

Таким образом, частота зависит от двух параметров: длины замкнутого пути и средней скорости распространения циркулирующей волны возбуждения. При небольшой длине пути или большой скорости проведения частота ритма будет высокой. И наоборот, при большой длине пути или медленном проведении импульса по всему пути или его части частота аритмии будет низкой.

 

 

 

Рис. 7.11. Характеристики кругового движения волны возбуждения по крупному замкнутому пути.

 

 

3. В замкнутом пути существуют возбудимые участки (см. светлые участки на рис. 7.10 и 7.11). Если длина замкнутого пути больше длины циркулирующей волны, то волокна перед фронтом деполяризации полностью восстанавливают свою возбудимость. Это означает, что стимул (или приближающаяся волна деполяризации) на уровне диастолического порога уже может влиять на ритм циркуляторного движения. Это сказывается на поведении кругового движения такого типа при столкновении с фронтом волн другого происхождения (возникших спонтанно или вызванных электрическим стимулом).

4. Следует отметить, что круговое движение такого типа скорее нечувствительно к изменению длительности эффективного рефрактерного периода замкнутого пути (или его части). Уменьшение рефрактерного периода еще больше увеличит длину участка с полной возбудимостью, тогда как увеличение рефрактерного периода лишь сузит возбудимый участок, не влияя на реальную частоту тахикардии. Только после существенного увеличения рефрактерного периода возбудимый участок устраняется и циркулирующая волна активации сталкивается с волокнами, находящимися в относительно рефрактерном состоянии. Это в конце концов приведет либо к замедлению распространения циркулирующей волны и соответствующему ослаблению тахикардии, либо к прекращению аритмии.