Фізіологічні системи електрокардіостимуляції (ЕКС)
Фізіологічні системи ЕКС забезпечують хронотропну реакцію у відповідь на фізичне навантаження шляхом підтримки нормальної послідовності активації передсерді і шлуночків в умовах мінливого синусового ритму і / або за рахунок механізму частотної адаптації.
Синхронізована з передсердями (Р-синхронізована) фізіологічна стимуляція шлуночків (режими VDD, DDD)
Режими VDD і DDD підтримують синхронну роботу передсердь і шлуночків і забезпечують хронотропну реакцію у відповідь на фізичне навантаження.
Толерантність до фізичного навантаження оцінювалася в порівнянні подвійним сліпим методом у пацієнтів з повною АВ-блокадою в умовах стимуляції шлуночків з постійною частотою (70 уд. / Хв) і в умовах Р-синхронізованою стимуляції шлуночків. Р-синхронізована стимуляція шлуночків забезпечила зростання переносимості фізичного навантаження на 30%.
Крім переносимості навантаження стимуляція в Р-синхронізований режимі дозволяє поліпшити і ряд інших показників. Задишка, запаморочення і серцебиття спостерігаються рідше, в той час як стимуляція шлуночків з фіксованою частотою порушує нормальну реакцію артеріального тиску на навантаження, що супроводжується збільшенням частоти дихання і посиленням самого відчуття навантаження при її субмаксимальном рівні. Показано, що переваги Р-синхронізованою стимуляції зберігаються і у віддаленому періоді спостереження.
Однак є ряд обмежень Р-синхронізованою стимуляції шлуночків. По-перше (і це обов'язкова вимога), функція синусового вузла повинна бути нормальною. По-друге, частота стимуляції шлуночків може зростати при виникненні передсердних тахіаритмій.
У перших 4 комплексах спонтанні зубці Р, викликані активністю синусового вузла, є пусковими факторами стимуляції шлуночків.
Надалі частота імпульсації синусового вузла знижується, на що ИВР відповідає стимуляцією передсердь з наступною стимуляцією шлуночків
(Стимули ИВР можна бачити як перед зубцями Р, так і перед комплексами QRS).
Частотно-адаптивні системи фізіологічної ЕКС
Існують системи, здатні забезпечити хронотропну реакцію у відповідь на навантаження незалежно від спонтанного ритму передсердь. У таких системах зміна частоти стимуляції відбувається у відповідь на динаміку параметрів, претерпевающих зміна при навантаженні. На відміну від стимуляції в Р-синхронізований режимі для роботи цих систем нормальна активність синусового вузла не є обов'язковою вимогою.
Для поліпшення переносимості фізичного навантаження здатність збільшення ЧСС має набагато важливіше значення, ніж підтримка АВ-синхронізації. Це було продемонстровано при вивченні переносимості навантаження у пацієнтів з АВ-блокадою в умовах застосування 3 режимів стимуляції: стимуляції шлуночків з фіксованою частотою, Р-синхронізованою стимуляції шлуночків і стимуляції шлуночків з частотою, еквівалентній спонтанної передсерцевої активності, але без синхронізації з передсердній активністю.
Два останніх режиму хронотропной стимуляції в однаковій мірі поліпшили виконання фізичного навантаження в порівнянні зі стимуляцією з фіксованою частотою. Таким чином, частотно-адаптивна стимуляція шлуночків здатна збільшити переносимість фізичних навантажень без функції АВ-синхронізації і у хворих з ФП.
У частини пацієнтів з Протипоказання є хронотропні недостатність, що виявляється малим збільшенням частоти роботи синусового вузла у відповідь на навантаження. У таких випадках частотно-адаптивна система забезпечить адекватний приріст ЧСС при виконанні фізичного навантаження.
Відповідно до літерним кодом, представленим вище, ІВР. стимулюючі передсердя або шлуночки в режимі «на вимогу», а також системи для двухкамерной стимуляції, при наявності можливостей частотної адаптації, будуть позначатися як AAIR, VVIR і DDDR відповідно. Всі сучасні моделі двокамерних ИВР дозволяють проводити стимуляцію в режимі DDDR.
Сенсор активності фізіологічної електрокардіостимуляції
Коливання, що виникають під час фізичної активності. сприймаються п'єзоелектричним кристалом, розташованим в ній корпусу пристрою або акселерометром, включеним в схему електрокардіостимулятора. Частота стимуляції зростає паралельно збільшенню сприймається інтенсивності навантаження. Використання акселерометра вважається більш фізіологічним, оскільки він реагує перш за все на рухи, що здійснюються в передньо-задньому напрямку.
Такі системи не раз піддавалися критиці. оскільки вони не є істинно фізіологічними. Наприклад, як при підйомі, так і при спуску по сходах виникають коливальні рухи однаковоюамплітуди, що призводить до однаковій частоті стимуляції, хоча виконується в останньому випадку робота свідомо менше. Відсутня реакція на явища, не пов'язані з фізичним напругою, такі як емоції або хвороба.
Крім того, при використанні в якості сенсора п'єзоелектричного кристала частота стимуляції може зростати при чиненні тиску на корпус пристрою. Проте в порівнянні з системами, що використовують інші сенсори, пристрої з датчиком руху дозволяють забезпечити дуже швидкий і надійний хронотропний відповідь на навантаження. У зв'язку з цим сенсори такого роду є найбільш поширеними.
Те, як саме сенсор буде детермінувати частоту стимуляції. можна модифікувати за допомогою зовнішнього програматора, змінивши ряд параметрів ИВР. Такими параметрами є час реакції (час, протягом якого виникає початкове зростання частоти стимуляції у відповідь на навантаження), час відновлення (час, протягом якого частота стимуляції повертається до початкової величини після припинення навантаження) і «нахил» (визначає взаємозв'язок між кількісним урахуванням фізичної активності, виробленої сенсором, і частотою стимуляції).
(Останній показник відображає ступінь і швидкість приросту частоти стимуляції. Чим більше кут «нахилу» графіка, що відображає зростання від вихідної частоти, до закладеної в програмі максимальної частоти при навантаженні, тим швидше відбувається «розгін» ритму кардіостимулятора, і навпаки.)
а) Відповідь на зміни тривалості інтервалу QT. Хоча вже давно відомо, що при збільшенні ЧСС інтервал QT зменшується, лише відносно недавно стало ясно, що основним незалежним чинником, що визначає тривалість інтервалу QT, є активність симпатичної нервової системи (QT коротшає при фізичному навантаженні навіть на тлі стимуляції з фіксованою частотою).
Через електрод, що забезпечує стимуляцію шлуночків, ІВР вимірює інтервал між нанесеним стимулом і вершиною зубця Т нав'язаного комплексу. Зменшення тривалості цього інтервалу викликає збільшення частоти стимуляції.
Оскільки ця система реагує на активність симпатичної нервової системи, вона забезпечує збільшення частоти серцевих скорочень не тільки при фізичному навантаженні, але і при емоційній напрузі.
б) Дихання. Є тісний зв'язок між хвилинним об'ємом дихання і ЧСС. Частота стимуляції управляється змінами внутрішньосудинного імпедансу - показника, який, в свою чергу, тісно пов'язаний з хвилинним об'ємом дихання. Моніторний контроль за змінами імпедансу забезпечується за допомогою біполярного електрода для стимуляції.
в) Температура крові. Робота скелетної мускулатури утворює теплову енергію, яка поглинається кров'ю. Існує зв'язок між інтенсивністю навантаження і температурою крові в ПЖ. Проблема, однак, полягає в тому, що після початку навантаження температура крові в ПЖ підвищується з затримкою в 1-2 хв.
Мультисенсорні системи фізіологічної ЕКС
Існують двокамерні стимулятори. сформованими незалежно від сприйняття передсердної активності реагують на ряд параметрів, пов'язаних з фізичним навантаженням, таких як механічні коливання або тривалість інтервалу QT (режим DDDR).
Таким чином, може підтримуватися нормальна послідовність активації передсердь і шлуночків і забезпечуватися хронотропні реакція у відповідь на навантаження навіть при порушенні функції синусового вузла або при виникненні минущих передсердних аритмій.
У деяких системах останнього покоління є не один, а два типи фізіологічних сенсорів. що дозволяє мінімізувати обмеження кожного з них. Наприклад, сенсор активності служить для забезпечення швидкості включення частотної адаптації, а сенсор інтервалу QT дозволяє забезпечити пропорційність наростання частоти стимуляції рівня фізичної активності.