Спосіб моделювання гіпополяризаційних аритмій серця та визначення ступеня гіпополяризації кардіоміоцитів у експериментальних тварин

1. Спосіб моделювання гіпополяризаційних аритмій серця та визначення ступеня гіпополяризації кардіоміоцитів у експериментальних тварин, що передбачає дослідження калій-індукованої гіпополяризації мембран, який відрізняється тим, що у тварин контрольної групи емпірично визначають мінімальну аритмогенну дозу 1,5 % розчину хлориду калію при внутрівенному введені за 2 с, яка ініціює порушення провідності та ритму серця протягом 3-10 с; розчин досліджуваного препарату вводять в вену, а через 5 хв. в ту же вену протягом 2 с вводять мінімальну аритмогенну дозу хлориду U 1 3 15111 4 При реєстрації трансмембранного потенціалу ливість його застосування у тварин in vivo, а також дії окремих кардіоміоцитів при патологічних проскладні технологічні умови експерименту. Не підцесах виявлено, що негативне значення мембранлягає сумніву також, що проникливість клітинних ного потенціалу спокою значно менше (гіпополямембран ізольованих кардіоміоцитів для досліризація мембран), а ніж в клітинах аналогічних джуваних фармакологічних препаратів суттєво ділянках здорового серця. При зменшенні потенцівідрізняється від клітин, які функціонують в умовах алу спокою до -60мВ виникає спонтанна активація цілісного організму. натрієвих каналів і з’являються екстрасистоли або В основу корисної моделі „Спосіб моделюванпароксизмальна тахікардія по механізму спонтання гіполяризаційних аритмій серця та визначення ної діастопічної деполяризації. При зменшенні ступені гіпополяризації кардіоміоцитів у експерипотенціалу спокою до -35мВ активуються кальцієві ментальних тварин" поставлено завдання розроканали, порушується провідність, виникають вогбити методику визначення гіпополяризації кардіонища reentry. міоцитів у експериментальних тварин in vivo, що Сучасні досягнення в розкритті патогенетичрозширить можливості дослідження патогенезу них механізмів формування вогнищ аритмогенезу аритмій серця, а також механізмів та умов виниквиявились настільки значущими, що рядом видатнення аритмогенних ефектів антиаритмічних прених вчених оцінені як „бурхливий прорив" в досліпаратів та інших фармакологічних засобів. Постадженнях патогенезу аритмій серця. влене завдання вирішується шляхом застосування В експериментах на тваринах встановлено, що експериментальної гіперкаліємії, при якій легко гостра ішемія міокарду при оклюзії коронарних дозувати концентрацію іонів K+ в плазмі крові та в артерій призводить до підвищення проникливості міжклітинній рідині та ініціювати гіпопо-ляризаційні плазматичних мембран кардіоміоцитів, внаслідок порушення ритму серця. Для цього у тварин контчого іони К+ по концентраційному градієнту пронирольної групи визначають дозу 1,5% розчину хлокають із клітин в міжклітинну рідину. Встановлено, риду калію, яка вводиться в вену за 2с і на коротщо вихід з клітин тільки 1% іонів K+ підвищує їх кий час провокує аритмії серця. Таку ж кількість концентрацію в міжклітинній рідині в 2 рази. Таким хлориду калію вводять після внутрівенної інфузії чином, позаклітинна концентрація іонів К+ підвидосліджуваного препарату, визначаючи особливощується, що призводить до зменшення подальшості перебігу аритмій серця в залежності від ступего його виходу із клітин та зменшення негативного ня гіпополяризації плазматичних мембран. рівня потенціалу спокою, оскільки до кінця фази Спосіб здійснюється таким чином: експеримере-поляризації певна кількість позитивних іонів K+ нтальну тварину наркотизують нембуталом залишається в цитозолі кардіоміоцитів. В залеж(35мг/кг в черевну порожнину), фіксують і реєстності від ступеня зменшення мембранного потенрують ЕКГ в II відведенні від кінцівок, після чого в ціалу спокою виникають Na+ або/та Са2+ - залежні стегнову вену вводять мінімальну аритмогенну порушення ритму серця. Подальше зменшення дозу хлориду калію, яка ініціює гіпополяризацію негативного рівня потенціалу спокою призводить мембран і порушення ритму серця. Така доза 1,5% до інактивації натрієвих і кальцієвих іонних канарозчину хлориду калію визначається емпірично з в лів, кардіоміоцити не збуджуються, наступає короконтрольній групі тварин. При мінімальній аритмоткочасна кардіоплегія, тривалість якої залежить генній дозі хлориду калію з’являються порушення від ступеня позаклітинної концентрації іонів К+ провідності (атриовентрикулярні та внутрішлудочТимчасова зупинка серця при внутрівенній інфузії кові блокади) та одиночні екстрасистоли, які репрепаратів калію широко використовується в карєструються на ЕКГ на протязі 3-10с, після чого діохірургічній практиці. Але надмірно висока стувідновлюється правильний синусовий ритм. Для пінь гіпополяризації мембран призводить до того, щурів мінімальна аритмогенна доза складає що скорочення серця не відновлюються, і насту20мг/кг, яку вводять в вену в 1,5% розчині на пропає смерть. тязі 2с. Через 15хв. розчин досліджуваного препаВідомо, що гіпополяризацію кардіоміоцитів дорату вводять в вену в рекомендованій експеримесліджують на окремих клітинах міокарду [Д. К. Гебнтальній дозі, а через 5хв. в ту же вену на протязі сби, Э. Л. Вит «Нормальная и аномальная элект2с повторно вводять мінімальну аритмогенну дозу рическая активность сердечных клеток», В кн.: хлориду калію, безперервно реєструючи ЕКГ до Аритмии сердца. Механизмы, диагностика, лечевідновлення синусового ритму. На ЕКГ визначають ние. Под ред. В. Дж. Мандела. Пер. с англ. В 3т. порушення провідності та патогенетичні форми М.: «Медицина».- 1996. - T.I. - С.107-155], розміаритмій серця. щених в камері, яка перфузується теплим оксигеАналіз результатів експериментальних дослінованим розчином. Потенціали дії в таких препаджень порушень ритму серця при гіпополяризації ратах ініціюють короткими імпульсами мембран внаслідок гіперкаліємії у щурів дозволяє електричного струму, реєстрацію трансмембранвиділити 4 ступені гіпополяризації кардіоміоцитів. ного потенціалу дії проводять з використанням При 1-му ступені гіпополяризації реєструється мікроелектодів. Кінчик одного із них вводять в кліуповільнення атриовентрикулярної та внутрішлутину, а другий встановлюють зовні на клітинній ночкової провідності (збільшення тривалості інтермембрані. Досліджуванні препарати, які впливають валів P-Q та QRS) без порушення ритму серця. на реполяризацію та мембранний потенціал споПри 2-му ступені гіпополяризації, окрім порушення кою, а відтак і на ритм серця (антиаритмічні засопровідності, з’являються аритмії серця (одиночні, би, препарати калію, кальцію та магнію, адреналін, парні та групові екстрасистоли, короткі епізоди ацетилхолін та ін.) добавляють до перфузуючого пароксизмальної тахікардії). При 3-му ступені гіпорозчину. Недоліками способу слід вважати неможполяризації виникає тимчасова кардіоплегія, при 5 15111 6 якій реєструється повна атриовентрикулярна бловнутрівенне введено 0,26мл 1,5% розчину хлориду када та зубці Р при відсутності шлуночкових комкалію на протязі 2с. Через 4с на ЕКГ зареєстровані плексів. Після спонтанного відновлення шлуночко5 широких шлуночкових комплексів, виникла повна вих комплексів в переважній більшості щурів (86%) атриовентрикулярна блокада без шлуночкових на протязі 3-5хв. реєструється шлуночкова екстракомплексів, тобто шлуночки серця не скорочувасистолічна аритмія, епізоди ідиовентрикулярного лись. Кардіоплегія продовжувалась 4,5хв., після ритму або пароксизмальної тахикардії. При 4-му чого появились одинокі комплекси QRS та екстраступені гіпополяризації після внутрівенного ввесистолічна аритмія. Правильний синусовий ритм дення мінімальної аритмогенної дози розчину хловідновився лише через 8хв. риду калію виникає зупинка серця та смерть ексРезультати експерименту. Аміодарон в дозі периментальних тварин (див. рисунок). 10мг/кг блокує калієві канали плазматичних мемПриклад. Наркотизованому нембуталом бран, зменшуючи вихід іонів К+ із кардіоміоцитів. (35мг/кг в черевну порожнину) щурові вагою 200г Певна кількість катіонів калію в кінці фази реполяпісля реєстрації вихідної ЕКГ в II відведенні в стегризації залишилась в цитозолі клітин, що призвело нову вену введено 0,26мл 1,5% розчину хлориду до гіпополяризації мембран. Аритмогенна доза калію за 2с, тобто мінімальну аритмогенну дозу хлориду калію призвела до виникнення 3-ї ступіні препарату. На ЕКГ через 3 с зареєстрована атригіпополяризації мембран, внаслідок чого виникла овентрикулярна блока 1-го ступеня, широкі комтимчасова кардіоплегія з наступною екстрасистоплекси QRS з глибокими зубцями S. Через 4с відлічною аритмією. новився правильний синусовий ритм. Мінімальна Спосіб експериментального моделювання гіаритмогенна доза хлориду калію ініціювала гіпопополяризаційних аритмій серця та визначення поляризацію 1-го ступеня. Аналогічні зміни ЕКГ ступеня гипополяризації може використовуватись зареєстровані у 9 щурів (із 10 тварин контрольної для дослідження аритмогенних ефектів антиаритгрупи), причому їх тривалість змінювалась від 3-х мічних препаратів та інших фармакологічних засодо 10с. Через 15хв. щурові в ту ж вену ввели 0,4мл бів. Методика дослідження проста і доступна для 0,5% розчину аміодарону (10мг/кг). Через 5хв. на любої лабораторії експериментальної кардіології. ЕКГ зареєстрована синусова брадикардія без сутРезультати дослідів вражають стабільністю і відттєвих змін форми шлуночкових комплексів та триворюються практично у всіх експериментальних валості інтервалів. На фоні синусової брадикардії тварин. Комп’ютерна верстка В. Мацело 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