НЕОДНОРОДНОСТЬ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТРАНСМЕМБРАННЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ ПРИ ДЕФИБРИЛЛЯЦИИ СЕРДЦА

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.

1. Козлова Е.К., Мороз В.В., Богушевич М.С., Алексеева П.Ю., Черныш А.М. Влияние формы электрического импульса на электропорацию мембран эритроцитов. Общая реаниматология. 2005; 1 (1): 42—46. http://dx.doi.org/10.15360/1813-9779-2005-1-42-46

2. Гурвич Н.Л. Основные принципы дефибрилляции сердца. М.: Медицина; 1975: 170.

3. Черныш А.М. Биомеханика неоднородности сердечной мышцы. М.: Наука; 1993: 372.

4. Мороз В.В., Богушевич М.С., Черныш А.М., Козлова Е.К., Шаракшанэ А.С. Экспериментальное исследование действия дефибриллирующих импульсов разной формы на биологические мембраны. Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2004; 137 (2): 140—144. http://dx.doi.org/10.1023/B:BEBM.0000028118.86481.f6. PMID: 15273753

5. Мороз В.В., Козлова Е.К., Богушевич М.С., Алексеева П.Ю., Черныш А.М. Влияние перфторана на модифицированные электрическими импульсами мембраны эритроцитов. Общая реаниматология. 2005; 1 (3): 5—10. http://dx.doi.org/10.15360/1813-9779-2005-3-5-10 6. Геннис Р. Биомембраны. М.: Мир; 1997: 624.

6. De Bruin K., Krassowska W. Modeling electroporation in a single cell. I. Effects of field strength and rest potential. Biophys. J. 1999; 77 (3): 1213—1224. http://dx.doi.org/10.1016/S0006-3495(99)76973-0. PMID: 10465736

7. Tovar O., Tung L. Electroporation of cardiac cell membranes with monophasis or biphasic rectangular pulses. Pacing Clin. Electrophysiol. 1991; (11 Pt 2): 1887—1892. PMID: 1721194

8. Walcott G.P., Killingsworth C.R., Ideker R.E. Do clinically relevant transthoracic energies cause myocardial damage and dysfunction? Resuscitation. 2003; 59 (1): 59—70. http://dx.doi.org/10.1016/S0300-9572(03)00161-8. PMID: 14580735

9. Wenzel V., Voelckel W.G., Krismer A.C., Mayr V.D., Strohmenger H.U., Baubin M.A., Wagner Berger H., Stallinger A., Lindner K.H.; American Heart Association; European Resuscitation Council. The new international guidelines for cardipulmonary resuscitation: an analysis and comments on the most important changes. Anaesthesist. 2001; 50 (5): 342—357. PMID: 11417270

10. Богушевич М.С., Востриков В.А., Черныш А.М. Экспериментальные и теоретические проблемы электрической дефибрилляции сердца. Вестн. РАМН. 1997; 10: 36—44.

11. Востриков В.А., Сыркин А.Л., Холин П.В., Разумов К.В. Внутрибольничная дефибрилляция желудочков сердца: эффективность биполярного квазисинусоидального импульса. Кардиология. 2003; 43 (12): 51—58. PMID: 14671552

12. Мороз В.В., Богушевич М.С., Востриков В.А., Козлова Е.К., Черныш А.М. Влияние формы высоковольтного импульса на эффект дефибрилляции. Анестезиология и реаниматология. 2002; 6: 60—63. PMID: 12611162

13. Мороз В.В., Голубев А.М., Черныш А.М., Козлова Е.К., Васильев В.Ю., Гудкова О.Е., Сергунова В.А., Федорова М.С. Изменения структуры поверхности мембран эритроцитов при длительном хранении донорской крови. Общая реаниматология. 2012; 8 (1): 5—12. http://dx.doi.org/10.15360/1813-9779-2012-1-5

14. Чазов Е.И., Голицын С.П. Руководство по нарушениям ритмов сердца. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2010: 409.

15. Мороз В.В., Голубев А.М., Козлова Е.К., Афанасьев А.В., Гудкова О.Е., Новодержкина И.С., Марченков Ю.В., Кузовлев А.Н., Заржецкий Ю.В., Костин А.И., Волков Д.П., Яковлев В.Н. Динамика морфологических изменений эритроцитов и биохимических показателей консервированной цельной крови в различные сроки хранения. Общая реаниматология. 2013; 9 (1): 5—13. http://dx.doi.org/10. 15360/1813-9779-2013-1-5

16. Мороз В.В., Черныш А.М., Богушевич М.С., Козлова Е.К., Близнюк У.А., Алексеева П.Ю., Козлов А.П. Скрытые повреждения эритроцитарных мембран при физических и фармакологических воздействиях. Общая реаниматология. 2006; 2 (5—6): 55—60. http://dx. doi.org/10.15360/1813-9779-2006-6-55-60