Сердечные аритмии лошади – патогенез и частота возникновения

Введение

Аритмия сердца – это состояние, которое характеризуется нарушением автоматизма (частоты) и ритмичности, либо нарушением проведения возникшего электрического импульса (2). Термин «аритмия» объединяет различные по механизму, клиническим проявлениям и прогностическому значению патологии электропроводности сердца (11, 12). Сердечные аритмии лошади встречаются достаточно часто, но чаще всего остаются не выявленными, так как не сопровождаются выраженной клинической симптоматикой (3,13). По этой причине аритмии сердца лошади можно грубо разделить на физиологические (являются естественной вариабельностью ритма сердца) и патологические аритмии (17). Аритмию можно классифицировать по частоте, механизму или продолжительности, но чаще всего разделается по месту происхождения (синусовые, предсердные, желудочковые, узловые и проводящей системы). Более глубокие варианты подразделения аритмий в ветеринарной медицине лошадей включает нормотропные и гетеротропные нарушения автоматизма, нарушения возбудимости (например предсердная, желудочковая экстрасистолии, пароксизмальные тахикардии), увеличение проводимости (WPW-синдром) и уменьшение проводимости электрического импульса (синоатриальная блокада, АВ-блокады I, II, III степени) и смешанные аритмии (трепетание/мерцание предсердий и желудочков) (12).

На данный момент в мире существует недостаточное количество научных публикаций, посвященных анализу частоты возникновения аритмий сердца у лошадей. Цель этого исследования: выявить приблизительную частоту возникновения, а также прояснить значимость отдельных видов сердечных аритмий у лошадей.

Материалы и методы работы

В течение 1998-2020 гг. на базе ветеринарной клиники «Хохмор» (Германия) и «Новый Век» (Россия) было проведено более 1800 электрокардиографических исследований у лошадей, как с признаками сердечно-сосудистых заболеваний, так и без каких-либо клинических проявлений. Большинство лошадей были подвергнуты комплексному кардиологическому обследованию при помощи клинического (аускультация сердца), эхокардиографического и электрокардиографического исследования. У всех животных было проведено электрокардиографическое исследование с электрокардиографом MAC 1200 ST (GE) или Schiller Cardiovit AT-1 в трех стандартных отведениях от конечностей по методике Эйнтховена: I отведение — от обеих грудных конечностей, II отведение — от правой грудной и левой тазовой конечностей, III отведение — от левой грудной и левой тазовой конечностей, а также и три однополюсных отведениях (усиленные отведения aVR, aVL и aVF) (рис.1). Как показывает наш опыт, остальные электрокардиографические системы отведения, например грудные (англ.: «base-apex lead», «y lead») (14) наиболее часто приводят к возникновению различных артефактов, и по этой причине не применялись при стандартном ЭКГ-исследовании у данных лошадей. Грудные отведения при электрокардиографическом исследовании, применяли только, как форму мониторинга общей анестезии во время различных операционных вмешательствах.

Кроме того, при ЭКГ-исследовании у данных лошадей выявляли не только наличие сердечной аритмии, а также уделяли особое внимание высоте, ширине электрического импульса и длине интервала. У определенного числа лошадей было проведено дополнительное вектокардиографического исследование с измерением электрической оси сердца. Электрическая ось сердца – это вектор, указывающий преобладающие направление электродвижующей силы для деполяризации желудочков. Для расчета мы выбрали комплекс QRS в I и III отведениях, измеряя глубину зубцов Q, S, а также высоту R. Алгебраическую сумму трех зубцов мы наносили на график, который определял электрическую ось сердца (рис.1).

Рис.1. Схема определения электрической оси сердца лошади

Результаты исследования и обсуждение

Частота возникновения аритмий сердца у лошадей в нашем исследовании составляла более 70%, но примерно в половине этих случаев животные не показывали никаких клинических проявлений этого заболевания. Большинство случаев данной патологии было обнаружено во время общей анестезии, при мониторинге в интраоперационный период полостных (количних) операций, что подтверждается и другими исследованиями (4, 5, 15). Чаще всего  выявленные аритмии во время общего наркоза были временными, и не влияли на возникновение постанестетических осложнений (миопатии), в отличие от артериальной гипотензии во время хирургических вмешательств (7,9). Как показывает наш опыт, сердечный ритм, высота, амплитуда отдельных зубцов и продолжительность волн ЭКГ лошади зависят от многих факторов. В этот перечень входит возраст, порода, конституция, уровень физической подготовки лошади, ЭКГ-отведения (места положения электродов), размер предсердия и желудочков, стресс-фактор, функциональное состояния других органов организма, фазы вентиляции легких (вдоха или выдоха), суточный ритм, глубина общей анестезии, применение лекарственных препаратов и т.д., что подтверждается и другим исследованиями (1,16). Именно по этой причине нормальная ЭКГ лошадей в некоторых случаях подвергается значительным изменениям даже без воздействия внешних факторов в достаточно короткий период времени, особенно форма и высота P-QRS-T волны. Как известно, нормальная ЭКГ взрослой теплокровной лошади в фазе покоя характеризуется раздвоенным Р-зубцом во II и III отведениях (рис.2), 

Рис.2. Нормальная ЭКГ в фазе покоя взрослой теплокровной лошади

а форма, длина и высота Т-зубца у лошадей подвергается выраженной вариабельности, именно по этой причине не имеет особой клинической значимости, в отличие от гуманной медицины.

Как показывают наши наблюдения, с наибольшей частотой у лошадей встречается (более 80% случаев) нормотропное нарушение автоматизма образования сердечного электрического импульса в синусовом узле. Чаще всего выявляется синусовая аритмия и синусовая тахикардия.

Синусовая аритмия лошади (рис. 3) – это физиологическое расстройство ритма, при котором сердце бьется в нормальном ритме, но паузы между сокращениями неравномерны, это проявляется увеличением интервалов R-R более чем на 10%. 

Рис.3. ЭКГ лошади с синусовой аритмией

Эта форма аритмии у лошадей проявляется практически при любом стресс-факторе, даже при обычном ЭКГ-исследовании. Если рассматривать это состояние с физиологической точки зрения, мы знаем, что на электрическую активность синусового и АВ-узла лошади, (как и у всех млекопитающих) существенное влияние оказывает вегетативная нервная система. Парасимпатические нервы (блуждающий нерв) подавляют автоматизм синусового узла, замедляют проводимость и удлиняют рефрактерный период в синусовом и АВ-узле. При стрессе или физической активности животного симпатические нервы, через выброс катехоламинов (адреналина, норадреналина), оказывают противоположное действие. Таким образом, кроме синусовой аритмии встречается одновременно и синусовая тахикардия.

Синусовая тахикардия лошади (рис. 4) — это учащение частоты сердечных сокращений более чем в 50 раз в минуту при сохранении правильного синусового ритма, где по правилам теряется раздвоенный Р-зубец (появляется однозубчатый Р-зубец на ЭКГ). 

  Рис.4. ЭКГ лошади с синусовой тахикардией

Диагностическое и прогностическое значение синусовой тахикардии у лошадей определяется конкретной ситуацией. Так, синусовая тахикардия, как уже описано выше, является нормальной ответной реакцией сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку, возбуждение или стресс. Например, при интенсивной физической работе лошади чаще всего возникает синусовая тахикардия высокой степени с ЧСС более 120 ударов/мин. В этих случаях такое состояние носит временный характер, и восстановление нормальной частоты сердечных сокращений происходит вскоре после прекращения действия факторов, вызывающих тахикардию. Клиническое значение имеет лишь синусовая тахикардия, которая сохраняется в покое. Причинами такой тахикардии у лошадей чаще всего являются экстракардиальные факторы, например гипотония и болевой синдром при коликах (эндотоксический шок) (5). Повышение температуры, анемия и сердечная недостаточность также могут вызывать синусовую тахикардию, но все эта явления встречаются намного реже, чем заболевания ЖКТ лошадей (2).

Синусовая брадикардия и синдром слабости синусового узла (синоатриальная блокада) является формой нормотропного или гетеротопного нарушениия автоматизма (атриовентрикулярный ритм и идиовентрикулярный ритм) и достаточно редко встречаются у лошадей (менее 1%). Синусовая брадикардия – это замедленный ритм сокращений сердечный мышцы, менее 32 ударов в минуту при сохранении правильного синусового ритма. Синусовая брадикардия обусловлена снижением автоматизма синоатриального узла. На ЭКГ можно отметить, как и выраженно удлиненные интервалы R-R, которую часто сопровождает атриовентрикулярная блокада 2-й степени (рис. 5). 

  Рис.5. ЭКГ лошади с синусовой брадикардией и атриовентрикулярной блокадой II степени

У спортивных лошадей синусовая брадикардия обычно свидетельствует о хорошей подготовке и выносливости сердечно-сосудистой системы, эти лошади в состоянии полного покоя демонстрируют синусовую брадикардию и/или атриовентрикулярную блокаду, это связанно с повышенным тонусом блуждающего нерва. Общее число сокращения сердца в жизни лошади (как и у большинства других млекопитающих) генетически ограничено на определенном уровне (в среднем около 1.5 млрд. ударов) (12). Чем чаще происходят сокращения сердца, тем быстрые заканчивается жизнь животного. Возникновение синусовой брадикардии у спортивных лошадей в фазе покоя – это физиологическая защитная реакция организма, которая происходит через повышенный тонус блуждающего нерва, тем самым энергетически оберегая сердечную мышцу перед предстоящими физическими нагрузками, которые сопровождаются учащениями сокращения сердца.

Редко причинами возникновения экстракардиальной формы синусовой брадикардии у лошадей является передозировка агонистов центральных α2-адренорецепторов (ксилазин, детомедин), β-адреноблокаторов, сердечными гликозидами, или нарушение гомеостаза (гиперкальциемия,  гиперкалиемия, гипотермия) (17). Интракардиальная форма синусовой брадикардии у лошадей возникает при органическом или функциональном повреждении синоатриального узла. Такие лошади в нашем исследовании выявлены не были.

Атриовентрикулярный ритм у лошадей встречается исключительно редко. Он характеризуется несинусовым ритмом, водителем ритма становится атриовентрикулярный узел, поэтому зубец P и интервал PQ— отсутствуют, за счет наложения на комплекс QRS (рис.6).

Рис.6.  ЭКГ лошади с атриовентрикулярным ритмом 

Идиовентрикулярный ритм у лошадей также встречается исключительно редко (чаще всего отмечается при тяжелой форме интоксикации животного барбитуратами). Он характеризуется несинусовым ритмом, где водитель ритма находится в ножках пучке Гиса, либо волокнах Пуркинье, поэтому зубец P и интервал PQ отсутствуют, комплекс QRST выражено расширен, деформирован (рис.7).

 Рис.7. ЭКГ лошади с ускоренным идиовентрикулярным ритмом

Сердечные аритмии в форме нарушения возбудимости (экстрасистолии) встречаются у лошадей в примерно 3% всех случаев. Экстрасистолия означает преждевременное сокращение сердца или его отделов. Чаще всего встречается желудочковые экстрасистолии. Желудочковая экстрасистолия характеризуется внеочередным, преждевременным возбуждением и сокращение сердца с эктопическим источником возбуждения в желудочках (поэтому зубец P и интервал PQ отсутствуют, комплекс QRST – расширен, деформирован). Внеочередной импульс не проводится к предсердиям и не разряжает синусовый узел. В результате очередной импульс из синусового узла не способен возбудить желудочки, так как застает их в состоянии рефрактерности. По этой причине почти всегда появляется полная компенсаторная пауза. Исключительно редко при желудочковой экстрасистолии лошади дополнительно встречаются фазы рефрактерности и атриовентрикулярная блокада II степени (рис. 8). 

Рис.8. ЭКГ лошади с желудочковой экстрасистолией и атриовентрикулярной блокады II. степени

Очень частая желудочковая экстрасистолия может вызвать снижение сердечного выброса и клинические симптомы заболевания, но чаще всего они встречались у клинически здоровых (спортивных) лошадей и не требовали лечения.

По нашим исследованиям у лошадей редко встречались предсердные экстрасистолии (примерно в 2% случаев), что противоречит некоторым зарубежным исследованиям (3), в которых предсердная экстрасистолия у конкурных лошадей встречалась в 32% случаев. Предсердная экстрасистолия (преждевременные контракции предсердия) характеризуется внеочередным, преждевременным возбуждением и сокращением сердца с источником возбуждения в предсердиях (поэтому зубец P в экстрасистоле деформирован либо отрицателен; но при этом интервал PQ — сохранен, комплекс QRST — в норме (рис. 9). 

Рис. 9. ЭКГ лошади с предсердной экстрасистолией

Чаще всего у лошадей предсердные экстрасистолии протекали бессимптомно и в большинстве случаев не требовали лечения. Атриовентрикулярная экстрасистолия в нашем исследовании не была выявлена.

Нарушение возбудимости в форме атриовентрикулярной и пароксизмальной тахикардии (предсердная, АВ, желудочковая) исключительно редко встречается у лошадей (меньше 0.5 %). Пароксизмальная желудочковая тахикардия лошади в большинстве случаев – это угрожающий жизни внезапно начинающийся и заканчивающийся приступ учащенных желудочковых сокращений до 180 сокращений в минуту, обычно при сохранении правильного регулярного сердечного ритма (рис.10). 

Рис.10. ЭКГ лошади с пароксизмальной желудочковой тахикардией

Возникает внезапно в виде приступов (пароксизмов), и часто приводит к преждевременной смерти животного, если вовремя не диагностировать и не применить антиаритмические препараты.

Нарушения проводимости в форме сердечных аритмий лошади встречаются примерно в 10% всех случаев, где чаще всего встречаются формы атриовентрикулярной (АВ) блокады I и II степени. Первая степень АВ-блокады возникает, когда PQ интервал увеличивается, превышает определенное значение (при этом предсердный импульс все еще передается по атриовентрикулярному узлу  и активирует желудочек, вызывая QRS). Некоторые зубцы P не передаются в желудочки во время атриовентрикулярной блокады второй степени, что приводит к случайным зубцам P, за которыми не следует комплекс QRS-T (рис. 5). В зависимости от скорости выпадения сердечного комплекса QRST, АВ блокаду II степени можно разделить на Мобитц тип 1 или Венкебах тип (характеризуется постепенным нарастающим замедлением проводимости, прогрессирующим удлинением интервала P-R.) и Мобитц тип 2 (перманентное замедление проводимости с периодическим выпадением комплексов). По нашим наблюдениям, у лошадей чаще встречается Мобитц тип 1, чем Мобитц тип 2 АВ-блокада II степени. Атриовентрикулярная блокада первой и второй степени у спортивных лошадей является физиологически нормальным явлением. Эти ритмы наиболее часто связаны с высоким тонусом блуждающего нерва.  Физиологические АВ-блокады лошади обычно можно устранить с помощью физической нагрузки, стресса или применения парасимпатиколитических препаратов (атропина сульфат). Применение седативных препаратов в высоких дозах у лошадей (ксилазин или детомидин) также могут приводить к возникновению временной (в течение 10-20 мин) АВ-блокады II степени.

АВ блокада 3-й степени, как и синаурикулярная, внутрипредсердная, АВ и блокада ножек пучка Гиса, очень редко встречается у лошадей (менее 0,2%). Атриовентрикулярная блокада третьей степени характеризуется отсутствием предсердной и желудочковой проводимости. Зубцы P не сопровождаются с комплексами QRS (рис.11).  

Рис.11. ЭКГ лошади с атриовентрикулярной  блокадой III степени

Полная атриовентрикулярная блокада III степени указывает всегда на органическое заболевание сердца или тяжелую интоксикацию определенным лекарственным препаратом (например, антиаритмичным медикаментом – хинидин сульфатом) (13). Увеличение проводимости в форме WPW-синдрома у наших пациентов выявлено не было.

Смешанные аритмии в форме трепетания/мерцания предсердий намного чаще встречаются (около 3%) в отличие от других форм смешанных аритмий, например, трепетание/мерцание желудочков (менее 0,3%). Трепетание/мерцание предсердий – это самая распространенная патологическая аритмия предсердий (12). Она характеризируется пилообразными волнами f (зубцы Р отсутствуют) между иррегулярными частотами и формами комплексов QRS (рис.12). 

Рис.12. ЭКГ лошади с фибрилляцией предсердий

Эти f-волны могут быть грубыми (большими) или мелкими, а количество предсердных импульсов в минуту при трепетании до 300 раз в минуту, а при фибрилляции более 300 раз в минуту (17). По нашим наблюдениям мерцание предсердий (мерцательная аритмия, фибрилляция предсердий) у лошадей встречались чаще, чем трепетания предсердий. Частые предсердные импульсы при фибрилляции поступают в АВ-узел, но к желудочкам они не проходят, так как АВ-узел находится в состоянии относительной рефрактерности. Мерцательная аритмия лошади имеет две формы: пароксизмальную мерцательную аритмию (после тяжелой физической нагрузки, например, во время длинного галопа на ипподроме) и постоянную мерцательную аритмию. Пароксизмальная фибрилляция предсердий чаще всего происходит у скаковых лошадей и связана с выходом калия, особенно у лошадей, получающих растворы фуросемида или натрия бикарбоната, и в большинстве случаев не связано с клиническими или эхокардиографическими изменениями. Постоянная мерцательная аритмия наиболее часто развивается при интенсивном стрессе животного, а также на фоне разнообразных сердечных и легочных заболеваний, если они сопровождаются тяжелой гипоксией, гиперкапнией, метаболическими и гемодинамическими нарушениями (2). Мерцательная аритмия также часто встречается у лошадей с выраженной митральной или трикуспидальной недостаточностью (17). Сопровождается беспорядочным пульсом, иногда с его дефицитом. По нашим эхокардиографическим исследованиями у таких лошадей левое предсердие расширяется более 11 см, если мерцательная аритмия длится более 3 месяцев (10). Сердечный выброс в покое является нормальным у большинства лошадей с мерцательной аритмией, но максимальный уровень сердечного выброса во время физической нагрузки ограничен, потому что вклад предсердий в наполнение наиболее важен при более высокой частоте сердечных сокращений. Продолжительная мерцательная аритмия лошади ведет часто к сердечной недостаточности и легочному кровотечению во время физической нагрузки.

Трепетание и фибрилляция желудочков – это самые тяжелые формы аритмий у лошадей со смертностью более 99 %, даже если начинается быстрая реанимации этих лошадей. Чаще всего причиной этих формы аритмий у лошадей служит тяжелое органически необратимое повреждение миокарда (12). Трепетание желудочков характеризуется частым (200—300 в минуту) ритмичным сокращение желудочков, обусловленное устойчивым круговым движением локализованного в них импульса. На ЭКГ регистрируются крупные желудочковые волны большой амплитуды и ширины, напоминающие синусоиду, в которых не дифференцируются отдельные зубцы QRST комплекса (рис.13). 

Рис.13. ЭКГ лошади с трепетанием желудочков

Трепетание обычно быстро переходит в фибрилляцию желудочков (мерцание желудочков), которая характеризуется хаотичным сокращением волокон миокарда с частотой более 300 раз в минуту, отсутствием координированного сокращения желудочков. На ЭКГ регистрируются непрерывные желудочковые волны (фибриллярные осцилляции) небольшой амплитуды и формы, интервалов между ними нет. По мере увеличения длительности фибрилляций желудочков частота желудочковой волны уменьшается (рис.14).

Рис.14. ЭКГ лошади с фибрилляцией  желудочков