Физиологические системы электрокардиостимуляции (ЭКС)
Физиологические системы ЭКС обеспечивают хронотропную реакцию в ответ на физическую нагрузку путем поддержания нормальной последовательности активации предсердии и желудочков в условиях меняющегося синусового ритма и/или за счет механизма частотной адаптации.
Синхронизированная с предсердиями (Р-синхронизированная) физиологическая стимуляция желудочков (режимы VDD, DDD)
Режимы VDD и DDD поддерживают синхронную работу предсердий и желудочков и обеспечивают хронотропную реакцию в ответ на физическую нагрузку.
Толерантность к физической нагрузке оценивалась в сравнении двойным слепым методом у пациентов с полной АВ-блокадой в условиях стимуляции желудочков с постоянной частотой (70 уд./мин) и в условиях Р-синхронизированной стимуляции желудочков. Р-синхронизированная стимуляция желудочков обеспечила возрастание переносимости физической нагрузки на 30%.
Помимо переносимости нагрузки стимуляция в Р-синхронизированном режиме позволяет улучшить и ряд других показателей. Одышка, головокружение и сердцебиение наблюдаются реже, в то время как стимуляция желудочков с фиксированной частотой нарушает нормальную реакцию артериального давления на нагрузку, что сопровождается увеличением частоты дыхания и усилением самого ощущения нагрузки при ее субмаксимальном уровне. Показано, что преимущества Р-синхронизированной стимуляции сохраняются и в отдаленном периоде наблюдения.
Однако имеется ряд ограничений Р-синхронизированной стимуляции желудочков. Во-первых (и это обязательное требование), функция синусового узла должна быть нормальной. Во-вторых, частота стимуляции желудочков может возрастать при возникновении предсердных тахиаритмий.
Универсальная электрокардиостимуляция (ЭКС) (режим DDD).
В первых 4 комплексах спонтанные зубцы Р, вызванные активностью синусового узла, являются пусковыми факторами стимуляции желудочков.
В дальнейшем частота импульсации синусового узла снижается, на что ИВР отвечает стимуляцией предсердий с последующей стимуляцией желудочков
(стимулы ИВР можно видеть как перед зубцами Р, так и перед комплексами QRS).
Частотно-адаптивные системы физиологической ЭКС
Существуют системы, способные обеспечить хронотропную реакцию в ответ на нагрузку независимо от спонтанного ритма предсердий. В таких системах изменение частоты стимуляции происходит в ответ на динамику параметров, претерпевающих изменение при нагрузке. В отличие от стимуляции в Р-синхронизированном режиме для работы этих систем нормальная активность синусового узла не является обязательным требованием.
Для улучшения переносимости физической нагрузки способность увеличения ЧСС имеет гораздо более важное значение, чем поддержание АВ-синхронизации. Это было продемонстрировано при изучении переносимости нагрузки у пациентов с АВ-блокадой в условиях применения 3 режимов стимуляции: стимуляции желудочков с фиксированной частотой, Р-синхронизированной стимуляции желудочков и стимуляции желудочков с частотой, эквивалентной спонтанной предсердной активности, но без синхронизации с предсердной активностью.
Два последних режима хронотропной стимуляции в одинаковой степени улучшили выполнение физической нагрузки по сравнению со стимуляцией с фиксированной частотой. Таким образом, частотно-адаптивная стимуляция желудочков способна увеличить переносимость физических нагрузок без функции АВ-синхронизации и у больных с ФП.
У части пациентов с СССУ имеется хронотропная недостаточность, проявляющаяся малым увеличением частоты работы синусового узла в ответ на нагрузку. В таких случаях частотно-адаптивная система обеспечит адекватный прирост ЧСС при выполнении физической нагрузки.
В соответствии с буквенным кодом, представленным выше, ИВР, стимулирующие предсердия или желудочки в режиме «по требованию», а также системы для двухкамерной стимуляции, при наличии возможностей частотной адаптации, будут обозначаться как AAIR, VVIR и DDDR соответственно. Все современные модели двухкамерных ИВР позволяют проводить стимуляцию в режиме DDDR.
Сенсор активности физиологической электрокардиостимуляции
Колебания, возникающие во время физической активности, воспринимаются пьезоэлектрическим кристаллом, помещенным внутри корпуса устройства или акселерометром, включенным в схему электрокардиостимулятора. Частота стимуляции возрастает параллельно увеличению воспринимаемой интенсивности нагрузки. Использование акселерометра считается более физиологичным, поскольку он реагирует прежде всего на движения, совершаемые в передне-заднем направлении.
Такие системы не раз подвергались критике, поскольку они не являются истинно физиологическими. Например, как при подъеме, так и при спуске по лестнице возникают колебательные движения одинаковой амплитуды, что приводит к одинаковой частоте стимуляции, хотя выполняемая в последнем случае работа заведомо меньше. Отсутствует реакция на явления, не связанные с физическим напряжением, такие как эмоции или болезнь.
Кроме того, при использовании в качестве сенсора пьезоэлектрического кристалла частота стимуляции может возрастать при оказании давления на корпус устройства. Тем не менее по сравнению с системами, использующими другие сенсоры, устройства с датчиком движения позволяют обеспечить очень быстрый и надежный хронотропный ответ на нагрузку. В связи с этим сенсоры такого рода являются наиболее распространенными.
То, как именно сенсор будет детерминировать частоту стимуляции, можно модифицировать с помощью внешнего программатора, изменив ряд параметров ИВР. Такими параметрами являются время реакции (время, в течение которого возникает начальное возрастание частоты стимуляции в ответ на нагрузку), время восстановления (время, в течение которого частота стимуляции возвращается к исходной величине после прекращения нагрузки) и «наклон» (определяет взаимосвязь между количественным учетом физической активности, производимой сенсором, и частотой стимуляции).
(Последний показатель отражает степень и скорость прироста частоты стимуляции. Чем больше угол «наклона» графика, отражающего возрастание от исходной частоты, до заложенной в программе максимальной частоты при нагрузке, тем быстрее происходит «разгон» ритма кардиостимулятора, и наоборот.)
а) Ответ на изменения продолжительности интервала QT. Хотя уже давно известно, что при увеличении ЧСС интервал QT уменьшается, лишь относительно недавно стало ясно, что основным независимым фактором, определяющим продолжительность интервала QT, является активность симпатической нервной системы (QT укорачивается при физической нагрузке даже на фоне стимуляции с фиксированной частотой).
Через электрод, обеспечивающий стимуляцию желудочков, ИВР измеряет интервал между нанесенным стимулом и вершиной зубца Т навязанного комплекса. Уменьшение продолжительности этого интервала вызывает увеличение частоты стимуляции.
Поскольку эта система реагирует на активность симпатической нервной системы, она обеспечивает увеличение ЧСС не только при физической нагрузке, но и при эмоциональном напряжении.
б) Дыхание. Имеется тесная связь между минутным объемом дыхания и ЧСС. Частота стимуляции управляется изменениями внутрисосудистого импеданса - показателя, который, в свою очередь, тесно связан с минутным объемом дыхания. Мониторный контроль за изменениями импеданса обеспечивается с помощью биполярного электрода для стимуляции.
в) Температура крови. Работа скелетной мускулатуры образует тепловую энергию, которая поглощается кровью. Существует связь между интенсивностью нагрузки и температурой крови в ПЖ. Проблема, однако, заключается в том, что после начала нагрузки температура крови в ПЖ повышается с задержкой в 1—2 мин.
Мультисенсорные системы физиологической ЭКС
Существуют двухкамерные стимуляторы, которые помимо восприятия предсердной активности реагируют на ряд параметров, связанных с физической нагрузкой, таких как механические колебания или продолжительность интервала QT (режим DDDR).
Таким образом, может поддерживаться нормальная последовательность активации предсердий и желудочков и обеспечиваться хронотропная реакция в ответ на нагрузку даже при нарушении функции синусового узла или при возникновении преходящих предсердных аритмий.
В некоторых системах последнего поколения имеется не один, а два типа физиологических сенсоров, что позволяет минимизировать ограничения каждого из них. Например, сенсор активности служит для обеспечения быстроты включения частотной адаптации, а сенсор интервала QT позволяет обеспечить пропорциональность нарастания частоты стимуляции уровню физической активности.
Учебное видео расшифровки ЭКГ при кардиостимуляторе (искусственном водителе ритма)
