Аритмогенные эффекты высокой концентрации ионов калия

Постепенное замедление проведения и снижение возбудимости вследствие повышения концентрации калия заканчиваются остановкой сердца, когда калий деполяризует желудочковые волокна до критического уровня, при котором эти волокна становятся невозбудимыми, но чаще гиперкалиемия завершается фибрилляцией желудочков.

Летальная гиперкалиемия у людей чаще всего связана с уремией, но иногда она является результатом случайной ошибки в определении количества внутривенно вводимого калия (например, при назначении больших доз калиевых солей пенициллина). Пероральное введение больших доз калия также может быть причиной летального исхода у некоторых больных с низким сердечным выбросом или с нарушением функции почек.

Эффекты внутривенного назначения калия зависят в большей степени от скорости введения, чем от абсолютного количества введенного калия. Большие количества калия могут вводиться очень медленно, что обеспечит достаточное время для экскреции калия почками или его захвата клетками. При высокой же скорости введения даже небольшие количества калия могут оказаться летальными. Так, быстрое внутривенное введение 2—4 мэкв КС1 собаке вызывает фибрилляцию желудочков [16]. На рис. 4.5 видно, что такая фибрилляция желудочков может возникнуть после единственного эк-топического возбуждения, которому необязательно предшествуют какие-либо обычные ЭКГ-проявления калиевой интоксикации, например расширение комплекса QRS, удлинение интервала P—R или брадикардия. Аналогичные эффекты (но после более низких доз калия) наблюдаются при введении солей калия непосредственно в коронарные артерии. У собак фибрилляция желудочков развивалась при введении калия со скоростью 1,6 мэкв/кг/с в левую переднюю нисходящую артерию или со скоростью 0,8 мэкв/кг/с — в правую коронарную артерию [10]. Общее количество калия, вызывавшего фибрилляцию желудочков в этом эксперименте, оставалось в диапазоне от 0,25 до 0,5 мэкв. Электрофизиологические исследования у собак показывают, что фибрилляции желудочков, вызванной регионарной гиперкалиемией, предшествуют появление повреждающих токов [10], увеличение продолжительности периода уязвимости и реверсия нормальной последовательности возбуждения (от эндокарда к эпикарду) [12]. Последнее наблюдение позволяет предположить, что источник эктопической активности желудочков находится скорее в пределах миокарда, нежели в проводящей системе [12].

Рис. 4.5. ЭКГ в отведении II (Отв. II) и давление в правом желудочке (ПЖ) и бедренной артерии (БА) у собаки после введения 2,5 мэкв/л КС1 в легочную артерию в течение 9 с. Стрелка указывает окончание инфузии. Объяснения в тексте [16}.

Значение повышенной концентрации калия при ишемии миокарда

Результаты экспериментов на животных позволяют предположить, что внезапная смерть после инфаркта миокарда может быть связана с фибрилляцией желудочков, вызванной освобождением калия из ишемического миокарда [34]. Harris показал, что начало аритмии у собак с окклюзией коронарной артерии совпадает с повышением концентрации калия в коронарной вене, отводящей кровь из зоны инфаркта [34]. У человека потеря калия при ишемии миокарда может быть вызвана учащением сердечного ритма. Механизм такой потери остается не до конца ясным. При исследовании сердца кролика Shine и соавт, показали, что потерю калия в первые 30—40 мин тотальной ишемии нельзя объяснить ослаблением натриево-калиевой АТФазной активности («насос») [35]. Следовательно, наиболее вероятной причиной транзиторного ишемического повреждения и потери калия является повышенная проницаемость клеточной мембраны [36].

Рис. 4.6. Изменения внеклеточной активности К⁺ в субэндокарде (Эндо) и субэпикарде (Эпи), зарегистрированные в центре ишемической зоны с помощью двух калиевых электродов, соединенных вместе таким образом, что расстояние между их кончиками составляет 8 мм. НЗ — нормальная зона; ФЖ — фибрилляция желудочков [37].

Использование недавно разработанного К⁺-чувствительного электрода позволило нескольким группам исследователей в США [37] и других странах [38] прямо зарегистрировать изменения концентрации калия в интерстициальной жидкости в зоне острой ишемии миокарда. Эти исследования продемонстрировали тесную корреляцию между повышением внеклеточной концентрации калия и развитием тока повреждения, уменьшением рефрактерного периода, замедлением проведения, фибрилляцией желудочков (рис. 4.6) и угнетением сократимости сразу после коронарной окклюзии у собак и свиней [37, 38]. Эти наблюдения определенно подтверждают «калиевую теорию» аритмии при. острой ишемии миокарда, однако- они не исключают возможной роли дополнительных факторов.