Россия, 107031, г. Москва, ул. Петровка, 25, стр. 2
25, Petrovka St, Build. 2, Moscow 107031, Russia
Россия, 119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2
8, Trubetskaya St., Build. 2, Moscow 119991, Russia
Одной из проблем современной реаниматологии является необходимость экстренного прекращения фибрилляции желудочков сердца. Несмотря на поиски новых методов, существует лишь единственный эффективный метод – электрическая дефибрилляция сердца.
Цель работы — исследование действия импульсов различных форм на мембраны клеток в модельном эксперименте и оценка их использования для проведения эффективной дефибрилляции сердца.
Материалы и методы. Для теоретического анализа пространственного распределения электрического поля в мембране эритроцитов использовалась модель Максвелла. Расчет электрического воздействия на отдельную клетку проведен по полученным экспериментальным данным и исходя из эквивалетной электрической схемы структуры миокарда при проведении процедуры дефибрилляции. Рассчитывали потенциал, наводимый на мембране кардиомиоцита при воздействии разряда дефибриллятора. Изучали воздействие монополярного, двух однополярных и двух разнополярных импульсов на мембраны эритроцитов.
Результаты. Наблюдается неаддитивность скоростей при двухкратном действии по сравнению с однократным. Одиночный импульс вызывает меньший эффект электропорации, чем два двойных. При электрической дефибрилляции сердца последовательно реализуются процессы гиперполяризации и деполяризации мембран кардиомиоцитов.
Заключение. Два разнополярных импульса с большей вероятностью вызывают эффект электропорации биологических мембран по сравнению с двумя однополярными.
The need for emergency cessation of ventricular fibrillation is one of the problems of modern reanimatology. In spite of searches for novel methods, there is the only effective method — electrical cardiac defibrillation.
Objective: to investigate the effect of different forms of pulses on cell membranes in a model experiment and to assess their use for effective cardiac defibrillation.
Materials and methods. The Maxwell model was used for theoretical analysis of the spatial distribution of an electric field in the red blood cell membrane. The electric effect on a single cell was calculated using the experimental findings and the equivalent electrical circuit of the myocardial structure during a defibrillation procedure. The cardiomyocyte membrane potential upon exposure to defibrillator discharge was estimated. Exposure of the red blood cell membrane to single, two unipolar and two heteropolar pulses was examined.
Results. There is non-additivity of speeds upon double exposure as compared to single one. Single pulse causes a lower effect of electroporation than two double pulses. Hyperpolarization and depolarization processes in the cardiomyocyte membranes occur successively during electrical cardiac defibrillation.
Conclusion. Two heteropolar pulses cause an effect of biological membrane electroporation with a greater probability than two unipolar ones.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.