Спосіб експериментального моделювання аритмій серця

Спосіб експериментального моделювання аритмій серця, що включає активацію повільних кальцієвих каналів кофеїном та підвищення концентрації кальцію в плазмі крові, який відрізняється тим, що перед внутрівенним введенням кофеїну швидкі натрієві канали блокують етацизином (1 мг/кг). (19) (21) u200507877 (22) 08.08.2005 (24) 16.01.2006 (46) 16.01.2006, Бюл. № 1, 2006 р. (72) Мороз Василь Максимович, Липницький Тарас Миколайович, Клекот Олександра Олексіївна (73) ВІННИЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМ. М.І.ПИРОГОВА 3 тологічне активовані та які з них необхідно блокувати антиаритмічними препаратами. Очевидно, що для експериментального дослідження ефективності блокаторів кальцієвих каналів необхідна така модель аритмій серця, при якій активуються тільки повільні кальцієві канали мембран, а натрієві канали не приймали б участі в процесі аритмогенезу. Відомий класичний спосіб моделювання Са2+залежних аритмій серця, який застосовується до теперішнього часу [Н.В.Каверина, З.П.Сенова. Методические ракомендации по экспериментальному (фармакологическому) изучению препаратов, предлагаемых в качестве средств для профилактики и лечения нарушений ритма сердца. - М.: МЗ. - 1981. - С.71], полягає в тому, що тварині внутрівенне вводять 10% розчин хлориду кальцію в дозі 200-250мг/кг на протязі 2-х секунд. Раптове підвищення концентрації іонів Са2+ в плазмі крові призводить до звільнення великої кількості катехоламінів з клітин симпатичної нервової системи та підвищення чутливості до них адрено-рецепторів міокарду. При цьому активується аденилатциклаза, що сприяє синтезу цАМФ та активації кальцієвих каналів сарколеми. Підвищення цитозо-льної концентрації іонів Са2+ призводить або до порушення провідності імпульсів, або до появи Са2+залежних аритмій серця (політопної екстрасистолії, «пірует»-тахікардії та ін.). Але концентрація іонів Са2+ через декілька хвилин стає нормальною, і тому ініційовані аритмії серця продовжуються лише 1-2хв., після чого спонтанно відновлюється правильний синусовий ритм. При збільшенні дози хлориду кальцію виникає фібриляція шлуночків серця і/або асистолія. Отже, недоліком способу слід вважати короткочасність перебігу аритмій, що унеможливлює дослідження лікувальних властивостей антиритмічних препаратів. Відтак хлоридкальцієва модель аритмій використовується лише для дослідження попереджувальної (профілактичної) дії антиаритмічних засобів, які вводять тваринам до внутрівенної інфузії хлориду кальцію. Крім того, можливість провокації аритмій та їх патогенетична форма в значеній мірі залежить від швидкості внутрівенних вливань розчину хлориду кальцію: повільна інфузія не провокує аритмію серця, а надто швидка - блискавично ініціює фібриляцію шлуночків або асистолію, що значно затрудняє оцінку результатів експерименту та її об'єктивність. Ще одним суттєвим недоліком кальцієвої моделі аритмій є одночасна активація і натрієвих каналів, про що свідчить антиаритмічна ефективність блокаторів натрієвих каналів (наприклад, новокаінаміду). В основу корисної моделі «Спосіб експериментального моделювання аритмій серця» поставлене завдання створити Са2+-залежну аритмію шляхом внутрівенного введення фармакологічних засобів, які блокують натрієві канали та активують кальцієві канали. Поставлене завдання здійснюється шляхом попереднього введення в черевну порожнину 10% розчину хлориду кальцію з метою підвищення концентрації іонів Са2+ в плазмі крові та міжклітинній рідині. Через 3-4хв. блокують сарколемальні натрієві канали шляхом внутрівенного 12154 4 введення етацизину, а через 2 хв. в вену повільно вводять розчин кофеїну-бензоат натрію (300мг/кг) з метою активації повільних кальцієвих каналів плазматичних мембран та Са2+-каналів саркоплазматичного ритікулуму. ЕКГ реєструють безперервно до нормалізації синусового ритму. Таким чином, при підвищеній концентрації іонів Са2+ в крові швидкі натрієві канали блокуються етацизином, що суттєво зменшує цитозольну концентрації іонів Na+, після чого введений кофеїн активує повільні Са2+-канали плазматичних мембран, а також вихід кальцію із саркоплазматичного ретикулуму. Очевидно, що в клітинах раптово підвищується вміст іонів Са2+ при відносно низькій концентрації іонів Na+, що призводить до внутріклітинного іонного дисбалансу та ініціює порушення ритму серця. Спосіб здійснюється таким чином: експериментальну тварину наркотизують нембуталом (35мг/кг в черевну порожнину), фіксують і реєструють ЕКГ в 2-му відведені від кінцівок, після чого в черевну порожнину вводять 10% розчин хлориду кальцію в дозі 500мг/кг. Через 3хв. в стегнову вену поступово вводять 0,25% розчин етацизину в дозі 1мг/кг до появи на ЕКГ ознак внутрішньолуночкової блокади (збільшення тривалості комплексу QRS). Через 1хв. реєструють ЕКГ, і в вену повільно вводять 20% розчин кофеїн-бензоат натрію в дозі 300 мг/кг. При прискореній інфузії розчину кофеїну у тварин з'являються судоми і можлива раптова смерть. При цьому у всіх щурів виникають короткочасні АВ-блокади ІІ-ІІІ ступеню та екстрасистолічна аритмія серця, яка періодично переходить в епізоди шлуночкової тахікардію. Розчин досліджуваних антиаритмічних препаратів вводять в вену через 1хв. після реєстрації порушень ритму серця. Після інфузії антиаритмічного препарату постійно реєструють ЕКГ на протязі 2-3хв. або до відновлення стійкого синусового ритму. Безперечним доказом появи Са2+-залежних аритмій є висока антиаритмічна ефективність верапамілу при абсолютній неефективності блокаторів натрієвих каналів. При умові точного дозування аритмогенних препаратів порушення ритму серця реєструються на протязі 7-10хв. Після внутрівенного введення верапамілу аритмії серця купуються та відновлюється синусовий ритм через 1хв., що свідчить про можливість застосування моделі аритмій для лікування аритмій серця (на відміну від хлоридкальцієвої аритмії). Приклад. Наркотизованому розчином нембулаталу (35мг/кг вводиться в черевну порожнину) щурові вагою 200 г після реєстрації ЕКГ в II відведенні від кінцівок в черевну порожнину введено 1мл 10% розчину хлориду кальцію. Через 3хв. на ЕКГ зареєстровані високі зубці Т з гострою верхівкою. На 4хв. в стегнову вену введено 0,2мл 0,25% розчину етацизину. Через 1хв. на ЕКГ зареєстрована брадикардія і поширення комплексу QRS (до 0,06с при 0,03с на вихідній ЕКГ), що обумовлено внутрішлуночковою блокадою. Наявність блокади свідчить про надійну блокаду натрієвих каналів. Через 2хв. в вену повільно введено 0,3мл 20% розчину кофеїну-бензоату натрію, після чого синусова брадикардія зменшується, ширина комплексу QRS не змінюється. Через 1хв. на ЕКГ зареєстро 5 12154 вана повна АВ-блокада, на фоні якої появилась групова екстрасистолічна аритмія з короткими епізодами шлуночкової тахікардії. Негайно проведена інфузія 0,2мл 0,025% розчину верапамілу. Через 1хв. відновився синусовий ритм без ектопічних аритмій серця. На ЕКГ зареєстрована лише синусова брадикардія та АВ-блокада І ст. На протязі 10хв. експерименту зберігався синусовий ритм і АВ-блокада І ступеню, що характерно для сумації Комп’ютерна верстка А. Попік 6 фармакологічних ефектів етацизину та верапамілу. Спосіб експериментального моделювання Са2+-залежних аритмій серця простий, відтворюється у 95% тварин і може застосовуватись для оцінки антиаритмічної ефективності антагоністів кальцію та інших лікарських засобів. Спосіб рекомендується для практичного використання в лабораторіях експериментальної кардіології. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601