Физиология водителя сердечного ритма у человека в норме и при патологии

Виды нарушения

Критерий классификации миграции — по локализации участка биоэлектрической активности.

Соответственно говорят о трех вариантах:

Сигнал генерируется в левом предсердии. Относительно частый тип. Встречается в 90% случаев или около того. Сопровождается минимальной симптоматикой. Миграция нестабильна, в определенный момент кардиальные структуры вновь меняются местами.

Импульс производится в желудочках. Куда опаснее, поскольку присутствует риск спонтанной остановки сердца без предварительных симптомов.

Наблюдается попеременное блуждающее движение активного участка. На протяжении короткого промежутка времени. В такой ситуации сигнал спонтанно движется от одной камеры у другой. Этот тип также несет колоссальную опасность.

Указанная классификация имеет большую клиническую значимость. Разграничение проводится по результатам электрокардиографии.

Точное выделение типа процесса необходимо для разработки тактики терапии, наравне с выявлением происхождения отклонения от нормы.

Миграция суправентрикулярного водителя ритма — это аритмия при которой импульс перемещается от синусового узла к атриовентрикулярному.

Возникает в 5-10% от всех случаев, но несет большую опасность, поскольку сигнал перестает распределяться в правильной последовательности.

Итогом оказывается симптоматический комплекс, напоминающий блокаду ножек пучка Гиса и несущий те же угрозы.

Процедура имплантации электрокардиостимулятора

Имплантация электрокардиостимулятора — хирургическая операция, при которой выполняется небольшой разрез в правой (если Вы левша) или левой (если Вы правша) подключичной области. В зависимости от того, какой именно кардиостимулятор будет Вам имплантирован, один, два или три электрода будут введены через вену и установлены внутри сердца под контролем рентгенографии.

Как и после большинства хирургических вмешательств, после имплантации кардиостимулятора будет назначен короткий курс профилактической терапии антибиотиками и противовоспалительными препаратами.

Перед операцией Ваш доктор ограничит или отменит прием некоторых лекарственных препаратов, выбор анестезии будет определен перед операцией врачом анестезиологом. Операция имплантации (вшивания) стимулятора представляется простой, поскольку мало травмирует ткани, проводится в операционной, оснащенной рентгеновским аппаратом. Под ключицей пунктируется (прокалывается) вена, в нее вводится специальная пластмассовая трубка (интродьюсер), через которую в верхнюю полую вену вводятся эндокардиальные электроды (трансвенозно). Под контролем рентгена электроды направляется в правое предсердие и правый желудочек, где и фиксируются.

Самой сложной процедурой является установка и закрепление кончика электрода в предсердии и желудочке так, чтобы получить хороший контакт. Обычно хирург делает несколько проб, все время измеряя порог возбудимости, т.е. наименьшую величину импульса (в вольтах), на кото- рые сердце отвечает сокращением, видимым по ЭКГ. Задача состоит в том, чтобы найти наиболее чувствительное место и в то же время получить хорошую графику ЭКГ, регистрируемую с устанавливаемых электродов. После фиксации электродов они подключаются к стимулятору, который помещается в сформированное ложе под фасцией жировой клетчатки или под мышцы грудной клетки.

Разумеется, операция требует строгой стерильности и тщательной остановки кровотечения, чтобы избежать скопления крови под кожей и нагноения. Сам сти- мулятор и электроды поставляются в стерильном виде. В общей сложности все манипуляции занимают от часа до двух часов.

Описанный метод наиболее часто применяется для имплантации электрокардиостимулятора в хирургической практике. Существуют и другие методы имплантации, которые применяются в связи с некоторыми особенностями или сопутствующими заболеваниями сердечно-сосудистой системы.

Если пациенту планируется выполнение операции на открытом сердце в связи с основным его заболеванием и есть показания к имплантации электрокардиостимулятора, то, как правило, электроды будут размещены эпикардиально (внешняя оболочка сердца), а стимулятор размещен в прямой мышце живота. Такое размещение электродов оптимально тем, что электроды не контактируют с кровью человека и не находятся в полости сердца.

Какой кардиостимулятор выбрать?

В Твери ранее устанавливали кардиостимуляторы только отечественного производства. Но с 2016 года в Твери появилась возможность установить современные кардиостимуляторы Medtronic, которые считаются лучшими кардиостимуляторами в мире.

Вне всякого сомнения, чем современней ЭКС, тем лучше будет чувствовать себя Ваше сердца. Современные ЭКС нацелены не только на лечение редкого пульса, т.е. лечение брадикардии, но имеют множество алгоритмов стимуляции сердца, которые делают работу Вашего главного «мотора» безопасной и наиболее физиологической.

*Информация носит исключительно ознакомительный характер. Показания к имплантации кардиостимулятора определяет врач. Подбор модели производится врачом.

Современные высокотехнологические полностью автоматические кардиостимуляторы на цифровой платформе с уникальными возможностями мониторинга сердечного ритма и уникальными алгоритмами стимуляции, что позволяет обеспечить наиболее физиологическую и безопасную работу Вашего сердца.

Последствия и ограничения после установки электрокардиостимулятора

Сразу после операции назначается постельный режим, но уже вечером можно вставать. В клинике Вы пробудете около 2-3 суток, после чего можно будет вернуться к обычной жизни. Снятие швов не требуется.

После операции в течение 1 месяца следует ограничить физическую нагрузку.

Для современных ЭКС особых ограничений нет. С такими стимуляторами Вы можете жить полноценной жизнью. Нередко пациенты говорят, что операция по установке кардиостимулятора «вернула их к жизни».

Есть только одно важно ограничение – МРТ. Но новейшие кардиостимуляторы Medtronic убрали и эти границы, с ними можно делать даже МРТ любой части тела

Спросите у своего лечащего врача: какой кардиостимулятор Вам устанавливается и какие у него есть ограничения.

Выберете для своего сердца лучшее, и оно ответит Вам той же ценой. Вы будете чувствовать себя на столько хорошо, на сколько хороший кардиостимулятор Вам установят.

Полезная информация по теме

• Как выбрать кардиостимулятор
• Как подготовиться к операции по имплантации ЭКС
• Как жить после установки кардиостимулятора?
• УЗИ, МРТ, КТ и ЭКС с электрокардиостимулятором
• Обследование перед операцией имплантация ЭКС

Этиология

Нарушения ритма бывают приобретенными и врожденными, а причины их возникновения — кардиальные, экстракардиальные, сочетанные.

Основной этиологический фактор аритмии — нейроциркуляторная дистония с преобладающим влиянием на работу сердца блуждающего нерва. Такая патология развивается обычно у лиц молодого возраста и полностью исчезает с возрастом. Функция нервной системы и прочие процессы в организме восстанавливаются.

Среди прочих причин аритмии выделяют:

• Интоксикации лекарственными препаратами — сердечными гликозидами,
• Инфекционные болезни вирусной или бактериальной этиологии,
• Эндокринопатии,
• Психосоматические заболевания,
• Дефицит микроэлементов,
• Заболевания сердца — ИБС, ревматизм, миокардит, врожденные и приобретенные пороки сердца, кардиомиопатия, эндокардит,
• Физическое перенапряжение,
• Сильный стресс.

Ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда, кардиосклероз и опухоль сердца вызывают повреждение синусового и атриовентрикулярного узлов, что приводит к сбою в работе сердца. Поражаются проводящие пути, передающие нервный импульс к миокарду, и развивается блокада сердца. Нарушение ритма сердца приводит к серьезным сбоям в его работе вплоть до его остановки.

У ребенка к дисфункции проводящей системы сердца и развитию аритмии приводит перинатальная патология.

Сердечный друг весом 20 грамм: устройство и принцип действия кардиостимулятора

Кардиостимулятор, по существу, состоит из трех составных частей: генератора электрических импульсов, батареи, а также ряда проводов с электродами на наконечниках. Аккумулятор питает генератор, и оба они окружены тонким металлическим корпусом, который соединяется с сердцем проводами.

Все части ЭКС со временем значительно эволюционировали. К примеру, генератор электрических импульсов в настоящее время состоит из программируемого микропроцессора. Если первые кардиостимуляторы постоянно генерировали электрический импульс с частотой 70 ударов в минуту, сейчас кардиостимуляторы в состоянии отслеживать электрические импульсы предсердий и желудочков, а также ряд других параметров, таких как скорость дыхания и движения тела. Поэтому они могут вмешаться в регуляцию сердечного ритма только в случае необходимости, например, когда человек занимается спортом или нервничает, то есть вести себя совсем как здоровое сердце.

Современные литий-ионные батареи не только продлили срок службы ЭКС примерно до 15 лет, но и позволили значительно уменьшить его габариты. Теперь генератор и аккумулятор помещаются в коробку из титана размером 5×4,5×1 см, весом всего 20 граммов. От этой коробочки отходят провода, которые через вену или артерию доходят до нужной области сердца для стимуляции сокращений. Таких проводов может быть от одного до трех, от их количества зависит тип кардиостимулятора: одно-, двух- или трехкамерный.

Однокамерный электрокардиостимулятор имеет один такой провод, который соединяет его с одной полостью сердца: это может быть правое предсердие или правый желудочек. Двухкамерный электрокардиостимулятор подключается к двум полостям сердца, а трехкамерный, соответственно, имеет три провода. Такой кардиостимулятор может стимулировать как правое предсердие, так и обе полости желудочков. ЭКС подбирается и программируется индивидуально для каждого пациента с учетом ритма его сердца.

Электрокардиостимулятор имплантируется в тело человека (обычно под подкожной жировой клетчаткой грудной клетки) и с помощью электродов присоединяется к сердечной мышце. Электрокардиостимулятор воздействует на сердечную мышцу при отсутствии естественного сердечного ритма, то есть выдает электрический импульс. В результате этого импульса сердечная мышца сокращается. В наши дни имплантация ЭКС считается несложной операцией, которая проводится под местным наркозом. Но когда-то, это было серьезным, опасным для жизни, оперативным вмешательством.

Вылечит ИКД мою болезнь?

Имплантация ИКД показана при опасных для Вашего здоровья и жизни тахикардиях. Несмотря на то, что ИКД — не панацея, он достаточно надежно справляется с угрожающими нарушениями ритма и в большинстве случаев возвращает человека к нормальной и полноценной жизни.

Во время приступа желудочковой тахикардии у Вас может произойти потеря сознания, а при срабатывании ИКД, у Вас произойдет сокращение мышечных групп с визуальным эффектом подпрыгивания (сильное вздрагивание). У Ваших родственников или коллег должен быть номер телефона скорой помощи и лечащего врача. Они обязательно должны позвонить по телефону скорой помощи, если Вы остаетесь в бессознательном состоянии больше минуты.

Регулярность контрольных осмотров также зависит от особенностей системы кардиостимуляции и характера заболевания пациента . Ваш лечащий врач определит необходимую частоту контрольных осмотров в соответствии с состоянием батареи, течением заболевания и особенностями системы кардиостимуляции.

Небольшое смещение кардиостимулятора возможно, если карман ложа кардиостимулятора увеличивается в размерах из-за разрастания окружающих тканей или в случае, если кардиостимулятор имплантирован непосредственно под кожу.

Обычно кардиостимулятор в целях безопасности фиксируется в ложе специальной лигатурой, которая препятствует его смещению.

Наблюдались случаи, когда пациенты с имплантированным кардиостимулятором постепенно проворачивали его в кармане вокруг концов электрода – так называемый «синдром вертуна». Это может привести к инфицированию ложа кардиостимулятора или кожи над ним и повреждению электродов кардиостимулятора.

Выявление заболевания

Зачастую сбои в работе проводящей системы выявляются случайным образом при профилактическом прохождении электрокардиографии. Это связано с отсутствием яркой симптоматики патологии или халатным отношением к своему здоровью.

Очень важно следить за состоянием своего ребенка и при первых клинических проявлениях обращаться к врачу для проведения дальнейших диагностических мероприятий и, в случае необходимости, – своевременного лечения. Выявление патологии происходит с помощью:

Выявление патологии происходит с помощью:

• изучения специалистом жалоб пациента на состояние здоровья;
• выявление у человека родственников с сердечными болезнями;
• анализа имеющихся у пациента болезней хронического характера, травматических повреждений и оперативных вмешательств;
• физикального осмотра;
• анализов крови и мочи;
• рентгена грудной клетки, который позволяет диагностировать некоторые сердечные заболевания;
• эхокардиографии (УЗИ), направленной на выявление морфологических и функциональных изменений в сердце и его клапанном аппарате;
• фонографии для регистрации тонов и шумов в сердце.

К основному методу диагностики миграции ритма сердца относится электрокардиография, на которой проявляется специфика патологии:

• различная форма и полярность зубца Р при каждом сокращении сердца;
• периодическое изменение продолжительности интервала Р–Q и RR.

Миграция суправентрикулярного водителя ритма (из синусового узла) может иметь 3 варианта клинического течения:

1. Бессимптомное . Аритмия выявляется в ходе профилактического осмотра при снятии электрокардиограммы, при этом пациент не предъявляет никаких жалоб.

ЭКГ-картина синусовой аритмии

• Развитие паркосизмальных/непароксизмальных тахикардий . Данный вариант проявляется стойким увеличением частоты пульса и сокращений сердца (пароксизмальная форма) либо периодическими приступами увеличения темпов «прокачки» крови по организму. Помимо чувства «сердцебиения», человека может беспокоить плохая переносимость психических и физических нагрузок, снижение работоспособности и большая утомляемость в течение дня, дискомфорт в области сердца и спонтанные приступы неприятных эмоций, в частности страха.
• Развитие брадиаритмии . Даже при значительном увеличении количества/скорости генерируемых импульсов в предсердии, частота сокращений сердца (ЧСС) может не превышать 60 ударов в минуту. Это связано с замедляющим действием других водителей ритма, которые располагаются ниже точки формирования электрического импульса.

Брадикардия редко ощущается человеком. Чаще появляются жалобы на сонливость, эпизоды «помутнения» и даже потери сознания, рассеянности и быстрой утомляемости.

Симптоматика

Здоровый человек не испытывает никаких нежелательных проявлений при миграции водителя ритма сердца.

Если сбои в работе проводящей системы вызваны патологическими изменениями в организме, симптомы будут зависеть от сопутствующего заболевания.

Общая симптоматика характеризуется:

• недомоганием;
• расстройствами сознания;
• слабостью, быстрой утомляемостью;
• пониженной работоспособностью;
• чувством нарушенной ритмичности сердца;
• болевым синдромом в сердце;
• головокружением;
• обморочными состояниями;
• повышением артериального давления.

Симптоматика может не проявляться в течение длительного времени или возникать периодически.

Маленькие пациенты, у которых наблюдается миграция генератора ритма, вызванная заболеваниями, подвержены психовегетативным нарушениям, замедлению в половом созревании, неврологическому синдрому и снижению двигательной активности

При сбоях в работе проводящей системы у детей:

• нарушается дыхание в виде одышки;
• некоторые участки на теле, губы и кончики пальчиков синеют;
• снижается или полностью отсутствует аппетит;
• нарушается сон;
• наблюдается пульсация сосудов на шее;
• появляется ощущение дискомфорта в области сердца;
• понижается кровяное давление;
• возникает быстрое чувство тяжести и усталости при занятиях спортом или любой физической активностью.

В пубертатном возрасте заболевание приобретает ярко выраженную симптоматику, характеризующуюся кардиалгией, гипервозбудимостью, бессонницей, метеочувствительностью.

Миграция суправентрикулярного водителя ритма (из синусового узла) может иметь 3 варианта клинического течения:

1. Бессимптомное. Аритмия выявляется в ходе профилактического осмотра при снятии электрокардиограммы, при этом пациент не предъявляет никаких жалоб.

   ЭКГ-картина синусовой аритмии

2. Развитие паркосизмальных/непароксизмальных тахикардий. Данный вариант проявляется стойким увеличением частоты пульса и сокращений сердца (пароксизмальная форма) либо периодическими приступами увеличения темпов «прокачки» крови по организму. Помимо чувства «сердцебиения», человека может беспокоить плохая переносимость психических и физических нагрузок, снижение работоспособности и большая утомляемость в течение дня, дискомфорт в области сердца и спонтанные приступы неприятных эмоций, в частности страха.
3. Развитие брадиаритмии. Даже при значительном увеличении количества/скорости генерируемых импульсов в предсердии, частота сокращений сердца (ЧСС) может не превышать 60 ударов в минуту. Это связано с замедляющим действием других водителей ритма, которые располагаются ниже точки формирования электрического импульса.

Брадикардия редко ощущается человеком. Чаще появляются жалобы на сонливость, эпизоды «помутнения» и даже потери сознания, рассеянности и быстрой утомляемости.

Следует отметить, что нарушение водителя ритма сердца по бессимптомному варианту может прогрессировать и со временем проявляться вышеуказанными симптомами. Поэтому при выявлении патологии на ЭКГ не следует откладывать диагностику и лечение болезни до ухудшения самочувствия.

Чаще всего патология не имеет ярко выраженных признаков. Однако могут наблюдаться следующие симптомы:

• нарушение ритма сердца;
• постоянная усталость;
• головная боль;
• дискомфорт и тяжести в области грудной клетки;
• частая утомляемость;
• головокружения;
• возникновение холодного пота;
• болезненность в сердечной зоне;
• одышка;
• общая слабость.

Признаки на ЭКГ проявляются в виде смещений:

• в пределах синусового узла (такое состояние называется миграцией синусового ритма, диагностируется сложно);
• в предсердиях (миграция водителя ритма по предсердиям);
• в атриовентрикулярном узле.

Патологию водителя сердечного ритма разделять на два типа: миграция желудочкового и суправентрикулярного водителя ритма. При этом второй тип наблюдается гораздо чаще.

Симптомы миграции водителя ритма у детей и взрослых в этом случае следующие:

• Слабость и повышенная утомляемость, упадок сил, понижение работоспособности.
• Боль в сердце, чувство того, что сердце бьется неравномерно.
• Общее недомогание.

В определенных случаях к этим проявлениям добавляются головокружения, гипертония и частые обмороки. А иногда заболевание и вовсе ничем себя не проявляет.

Перебои сердечного ритма — отличительный симптом нарушения миграции водителя ритма

У детей с этой патологией отмечаются психовегетативные отклонения, задержка двигательного и полового развития. В пубертантном периоде заболевание начинает проявляться бессонницей, чувствительностью к погодным изменениям, чрезмерной возбудимостью и симптомами кардиалгии.

Должен ли я беспокоиться о своем ИКД?

ИКД предназначен для улучшения качества жизни, помогая преодолеть симптомы и дать уверенность перед последствиями внезапной остановки сердечного ритма. Помните, Ваш ИКД нужен, чтобы защитить Вас от тахиаритмий. Кардиостимуляторы ИКД чрезвычайно надежны — они спасают жизни каждый день.

Дайте себе и членам Вашей семьи адаптироваться к жизни с ИКД. Большинство пациентов быстро к этому привыкают. Однако некоторые чувствуют себя подавлено, беспокойно, ощущают страх. Если подобные чувства не проходят спустя 2 месяца, проконсультируйтесь с Вашим врачом. Вы также можете проконсультироваться с другим человеком, перенесшим аналогичную операцию, и спросить у него, как адаптировался он и члены его семьи. Со временем Вы почувствуете себя уверенно. Вы сможете вернуться к работе, обычным делам и семейной жизни. Ваша семья может оказать Вам помощь. Вам необходимо дать ей информацию о кардиовертере-дефибрилляторе и о том, какая помощь может понадобиться Вам.

Оборонные технологии на страже сердца: история появления и эволюция ЭКС

Помочь сердцу работать в правильном ритме с помощью электрических импульсов пытались еще до создания имплантируемых кардиостимуляторов. Тогда ЭКС представляли собой большие и сложные аппараты, располагавшиеся снаружи. Даже если больному и удавалось продлить жизнь, то он оставался прикованным к постели.

В 1957 году был сделан очень важный шаг в развитии ЭКС: электрокардиостимуляторы стали работать от батареек. Первая в истории имплантация такого электрокардиостимулятора с батарейкой была проведена в 1958 году в Стокгольме. Пациентом стал 43-летний Арне Ларссон, страдавший тяжелым нарушением сердечного ритма. Первый имплантированный кардиостимулятор несравним с современными ЭКС. Размером устройство было с хоккейную шайбу, при этом работало нестабильно: через неделю эксплуатации пациенту пришлось делать повторную операцию и заменить аппарат. В общей сложности Ларссону меняли электрокардиостимулятор больше 20 раз. Проблема была решена только после последней операции в 1961 году, когда ему был установлен кардиостимулятор новой конструкции. Кстати, Арне Ларссон прожил до 86 лет, и скончался не из-за нарушений сердечной деятельности, а от другой болезни.

Советские медики не отставали от западных коллег. История отечественной кардиостимуляции ведет отсчет с 1960 года, когда академик Александр Бакулев обратился к ведущим конструкторам страны с предложением о разработке медицинских аппаратов. Первыми откликнулось специалисты Конструкторского бюро точного машиностроения, ведущего предприятия оборонной отрасли, возглавляемого тогда Александром Нудельманом. Сегодня это АО «Конструкторское бюро точного машиностроения им. А.Э. Нудельмана», входящее в состав Госкорпорации Ростех.

Именно на этом оборонном предприятии начались первые разработки имплантируемых ЭКС. И уже в декабре 1961 года Бакулев провел операцию по имплантации первого отечественного стимулятора ЭКС-2. На тот момент этот прибор считался одним из наиболее надежных и миниатюрных стимуляторов в мире. ЭКС-2 был на вооружении врачей более 15 лет, спас жизнь тысячам больных.

Александр Бакулев во время операции в Институте грудной хирургии Академии медицинских наук СССР

Всего в КБ точмаш было создано 25 образцов электрокардиостимуляторов, не уступающие по своим характеристикам аналогичным зарубежным образцам. В их числе мультипрограммируемый стимулятор ЭКС-500 и кардиостимулятор ЭКС-445, установка которого позволяет заменить операцию по пересадке сердца. Научно-технические решения ЭКС-445 были отмечены золотой медалью с отличием на Всемирном салоне изобретений «Брюссель-Эврика».

Кстати, когда было налажено массовое производство кардиостимуляторов, Александр Нудельман добился учреждения военной приемки этой продукции, понимая всю ее значимость.

В 1988 году производство ЭКС начало осваивать другое оборонное предприятие – Ижевский механический завод. Сегодня предприятие является одним из лидеров на рынке отечественных электрокардиостимуляторов. Здесь осуществляется как разработка, так и производство ЭКС, включая все комплектующие.

Специалисты Ижевского завода разработали целый ряд принципиально новых моделей кардиостимуляторов. Среди них, однокамерные «Байкал-SC», «Байкал-332» с развитой системой диагностики по телеметрическому каналу, что позволяет накапливать статистическую информацию о работе сердца пациента и работе самого ЭКС.

На Ижевском механическом заводе был создан первый отечественный двухкамерный ЭКС. В двухкамерных стимуляторах, выпускаемых с 2007 года, заложены физиологические функции: например, mode switch – автоматическое переключение режима стимулятора при возникновении трепетания предсердия.

Последние модели завода – однокамерные малогабаритные кардиостимуляторы VIRSAR SR и VIRSAR SC, а также двухкамерные VIRSAR DR и VIRSAR DC.  Все они обладают функцией частотной адаптации. То есть такие электрокардиостимуляторы могут автоматически подстраивать частоту импульсов к изменяющимся физиологическим потребностям человека. Совсем как здоровое сердце они меняют частоту при физической активности или эмоциональном стрессе.

Для имплантации ЭКС нужен не только сам прибор, но еще и электрод, который устанавливается в сердце. Сегодня клиники предпочитают, чтобы электрокардиостимулятор и электроды были от одного производителя. Поэтому Ижевский завод занимается разработкой современных моделей электродов для имплантируемых ЭКС. Такой комплексный подход, а также практически оборонная надежность ижевских кардиостимуляторов позволяет им успешно конкурировать с зарубежными образцами.

Примечания

1. ↑Bers D. Excitation-Contraction Coupling and Cardiac Contractile Force. — New York: Springer, 2001. — С. 427 p..
2. ↑Klabunde R.E. Cardiovascular Physiology Concepts. — Baltimore / Philadelphia: Wolter Kluwer / Lippincott, Williams and Wilkins, 2012. — С. 256 p..
3. ↑Rubin A., Riznichenko G. Mathematical Biophysics. — New York: Springer, 2014. — С. 273 p..
4. ↑Ed Yong [www.nature.com/news/artificial-jellyfish-built-from-rat-cells-1.11046 Artificial jellyfish built from rat cells] // Nature News. — 2012. — С. doi:10.1038/nature.2012.11046 .
5. ↑Sherrington C.S. Sir E. Sharpey-Shafer and his contribution to neurology. // Edinb. Med. Journ.. — 1935. — № 92 . — С. 397 .