ГЕНЕЗ ST-T-ИНТЕРВАЛА ЭЛЕКТРОКАРДИОСИГНАЛА

Баум О. В.
Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, 142292 Пущино
Реполяризационная часть желудочкового комплекса электрокардиосигналов (ST-T-интервал) является наиболее вариабельной и наиболее информативной характеристикой кардиоцикла, т.к. несет опосредованно информацию о процессах метаболизма в миокарде и изменениях баланса электролитов. Вопросы генеза ST-T-интервала рассмотрены в рамках моделей электрической активности сердца в виде двойного слоя по границам электрически активного миокарда. Основными параметрами модели являются: геометрия сердца и системы Гис-Пуркинье, скорости распространения процесса возбуждения в различных частях сердца, локализация пейсмекеров, формы генерируемых трансмембранных потенциалов (ТМП), биофизические и некоторые другие параметры миокарда и целостного сердца. Модель составляет концептуальную основу компьютерной системы для исследования прямых и обратных задач биофизики электрического поля сердца. Форма генерируемых мышцей сердца ТМП и их распределение на поверхности эпикарда и эндокарда, определяющее форму реполяризационной части регистрируемых электрокардиосигналов, является термочувствительной характеристикой возбудимого миокарда и зависит от поля температур, которое, в свою очередь, определяется выделяемой работающим сердцем теплопродукцией, трансмуральной конвекцией, теплофизическими свойствами миокарда, а также граничными условиями. Поэтому электрические и тепловые явления в сердце рассматриваются совместно. С учетом этих условий и возможных допущений получены аналитические решения соответствующего уравнения теплопроводности. Распределение температуры в стенках желудочков представлено в виде семейства кривых со следующими параметрами: относительные уровни теплопродукции и конвекции, толщина стенки, граничные условия. Последние определяются возможными режимами работы сердца: в торсе, на воздухе, в обширной проводящей среде. При разных соотношениях системных параметров сердца и граничных тепловых условий температура эпикарда имеет сложное распределение по отношению к температуре внутриполостной крови, а картина процесса реполяризации может значительно отличаться от картины изохрон процесса деполяризации, образуя в частных случаях прямую, обратную или стоячую "волны" реполяризации с возможными пространственными нерегулярностями. Это, в свою очередь, приводит к сложной картине пространственного и временного распределения длительностей рефрактерного периода и, как следствие, к возможности возникновения нарушений ритма. В случае инфаркта миокарда эти опасные тенденции усиливаются в связи с тем, что изменения коронарного кровотока, разный уровень метаболизма и нарушения баланса электролитов в характерных зонах инфаркта на его разных стадиях увеличивают дисперсию распределения ТМП. Механизм генеза ST-T-интервала при этом усложняется, так как к поверхности эпикарда и эндокарда в этом случае добавляются поверхности скачкообразного изменения электрофизиологических характеристик миокарда на границах зон инфаркта миокарда.