Tachykardia komorowa
Patofizjologia i mechanizm
Tachykardia komorowa (VT) to arytmia charakteryzująca się co najmniej 3 kolejnymi pobudzeniami komorowymi z częstością >120/min, której mechanizmy patofizjologiczne obejmują reentry (dominujący mechanizm w ponad 95% przypadków, zwłaszcza po zawale mięśnia sercowego), aktywność wyzwalaną (wczesne i opóźnione następcze depolaryzacje) oraz wzmożony automatyzm. Reentry rozwija się w obszarach blizny pozawałowej, gdzie heterogenność repolaryzacji i zmienność prądów jonowych (m.in. IKs z udziałem podjednostek KCNE3 i KCNE4) sprzyjają powstawaniu obwodów nawrotnych. Aktywność wyzwalana, szczególnie w zespołach długiego QT i katecholaminergicznej VT, wynika z niestabilności elektrycznej i zaburzeń homeostazy wapnia, m.in. przez mutacje w genie RYR2 w CPVT. Wzmożony automatyzm jest istotny w katecholaminergicznej tachykardii komorowej i w ostrym niedokrwieniu. Choroba wieńcowa pozostaje najczęstszą przyczyną VT, a idiopatyczna VT (10% przypadków) zwykle wiąże się z mechanizmem aktywności wyzwalanej, często z drogi odpływu prawej komory (RVOT-VT).
- Patofizjologia tachykardii komorowej
- Szczegółowe mechanizmy w różnych typach tachykardii komorowej
- VT w chorobie niedokrwiennej serca
- VT w idiopatycznej tachykardii komorowej
- VT w kanałopatiach i wrodzonych zaburzeniach
- VT nawrotna związana z odnogami pęczka Hisa
- Mechanizmy molekularne i jonowe
- Efekty hemodynamiczne tachykardii komorowej
- Implikacje diagnostyczne i terapeutyczne
Patofizjologia tachykardii komorowej
Tachykardia komorowa (VT) stanowi zróżnicowaną grupę tachyarytmii, których mechanizm komórkowy zależy od podstawowej choroby strukturalnej serca lub kanałopatii. Zrozumienie mechanizmu tachykardii komorowej pomaga w stratyfikacji ryzyka pacjentów i ukierunkowuje odpowiednie strategie leczenia.12 Tachykardia komorowa jest definiowana jako co najmniej 3 kolejne pobudzenia komorowe z częstością powyżej 120 uderzeń na minutę.3
Główne mechanizmy patofizjologiczne
Wyróżnia się trzy główne mechanizmy inicjacji i propagacji tachykardii komorowej:456
- Reentry (pobudzenie nawrotne) – najczęstszy mechanizm
- Aktywność wyzwalana (triggered activity)
- Wzmożony automatyzm (enhanced automaticity)
Mechanizm reentry
Reentry jest najczęstszym mechanizmem tachykardii komorowej i występuje w ponad 95% przypadków VT związanej z przebytym zawałem mięśnia sercowego.7 Mechanizm ten pojawia się, gdy pobudzenie elektryczne utrzymuje się na skutek ciągłej aktywności wokół pętli w obrębie miokardium i ponownie pobudza serce po zakończeniu okresu refrakcji.6
Blizna miokardium powstała w wyniku jakiegokolwiek procesu zwiększa prawdopodobieństwo tworzenia się elektrycznych obwodów nawrotnych. Obszary te zazwyczaj obejmują strefę, w której normalne przewodzenie elektryczne jest spowolnione przez bliznę.89 Formacja blizny komorowej po przebytym zawale mięśnia sercowego jest najczęstszą przyczyną utrwalonej jednokształtnej tachykardii komorowej.9
Mechanizm reentry rozwija się stopniowo w ciągu pierwszych 2 tygodni po zawale mięśnia sercowego, a po ustabilizowaniu się pozostaje obecny bezterminowo.7 Blok przewodzenia w jednej ścieżce rozwija się z powodu bliznowacenia miokardium, zwykle w wyniku wcześniejszego niedokrwienia/zawału. Silne impulsy komorowe z prawidłowej/spowolnionej ścieżki mogą ponownie wejść do zablokowanego regionu, tworząc obwód reentry.4
Najnowsze badania wskazują, że obwody VT w zagojonych bliznach występują w obszarach granicy blizny zawałowej, gdzie przeżywający szlak tkanki mięśnia sercowego o krótszym potencjale czynnościowym łączy się z szlakiem tkanki mięśnia sercowego o dłuższym potencjale czynnościowym. Szlak o krótkich potencjałach czynnościowych dostosowuje się do nagłych zmian szybkości aktywacji, umożliwiając kontynuację przewodzenia przy większych częstościach, podczas gdy szlak o długich potencjałach czynnościowych wykazuje przejściowy blok przewodzenia, gdy szybkość aktywacji zmienia się nagle.10
Aktywność wyzwalana
Aktywność wyzwalana pojawia się, gdy tkanka elektryczna rozwija nowy potencjał czynnościowy podczas fazy repolaryzacji z powodu niestabilności elektrycznej, co powoduje powstanie nowego potencjału zaraz po depolaryzacji.11 Wyróżnia się dwa rodzaje aktywności wyzwalanej:
- Wczesne następcze depolaryzacje (Early afterdepolarizations – EAD) – pojawiają się podczas późnej fazy 2 lub wczesnej fazy 3 potencjału czynnościowego, wtórnie do jego przedłużonego czasu trwania. Jest to podstawowy mechanizm tachykardii komorowej w zespołach długiego QT i torsade de pointes.1512
- Opóźnione następcze depolaryzacje (Delayed afterdepolarizations – DAD) – występują po całkowitej repolaryzacji błony i są spowodowane przeładowaniem wapniem wewnątrzkomórkowym. Jest to główny mechanizm VT w katecholaminergicznej wielokształtnej tachykardii komorowej, tachykardii komorowej wrażliwej na werapamil, zatruciu digoksyną oraz prawdopodobnie w arytmiach z drogi odpływu komór.112
Większość tachykardii z drogi odpływu komór ustępuje w odpowiedzi na adenozynę, co sugeruje, że głównym mechanizmem tych tachykardii komorowych są opóźnione następcze depolaryzacje zależne od cyklicznego AMP.113
Wzmożony automatyzm
Wzmożony automatyzm może również odgrywać rolę w katecholaminergicznej tachykardii komorowej i innych formach VT.1 Ten mechanizm polega na zwiększonej automatyczności powstającej w miokardium lub w dystalnym układzie przewodzącym.9 Ostre niedokrwienie może zwiększać pobudliwość tkanki, sprzyjając aktywności ogniskowej poprzez nieprawidłową automatyczność w normalnej tkance i inicjować tachykardię komorową.5
Szczegółowe mechanizmy w różnych typach tachykardii komorowej
VT w chorobie niedokrwiennej serca
Choroba wieńcowa (niedokrwienna choroba serca) jest zdecydowanie najczęstszą przyczyną tachykardii komorowej, a mechanizmem jest głównie reentry.14 W chorobie niedokrwiennej serca centralny blok to zazwyczaj niedokrwiony/martwiczny miokardium (który nie przewodzi żadnych impulsów), podczas gdy otaczające komórki mają zaburzone przewodzenie z powodu niedokrwienia.14
Substrat dla VT związanej z zawałem mięśnia sercowego rozwija się stopniowo w ciągu pierwszych 2 tygodni po zawale i po ustabilizowaniu się pozostaje bezterminowo.7 Ogólna częstość występowania utrwalonej VT po zawale mięśnia sercowego została klasycznie ustalona na około 3% do 5%, ale w ostatnich latach szacuje się, że spadła do 1% dzięki głównym postępom w leczeniu zawału mięśnia sercowego, co skutkuje mniejszymi bliznami zawałowymi.7
VT w idiopatycznej tachykardii komorowej
Idiopatyczna tachykardia komorowa występuje u pacjentów bez strukturalnej choroby serca (10% przypadków VT) i zwykle jest związana z mechanizmem aktywności wyzwalanej.1516 Najczęstszą formą idiopatycznej VT jest tachykardia komorowa z drogi odpływu prawej komory (RVOT-VT).17
W idiopatycznej tachykardii komorowej występują następujące procesy patofizjologiczne:15
- Czynniki wyzwalające (np. katecholaminy) → cykliczny AMP
- Przeładowanie wapniem wewnątrzkomórkowym w niektórych miocytach komorowych
- Wewnątrzkomórkowy wapń aktywuje wymienniki sodu-wapnia
- Napływ sodu do miocytów
- Podczas normalnej repolaryzacji miocytów netto depolaryzacja zależna od wapnia osiąga próg miocytu dla potencjału czynnościowego
- W komorze wielokrotnie występuje wyzwalany potencjał czynnościowy (tzw. opóźniona następcza depolaryzacja)
Tachykardie z dróg odpływu komór charakteryzują się zależnością od aktywności adrenergicznej. Większość pacjentów doświadcza epizodów podczas lub po wysiłku fizycznym.13
VT w kanałopatiach i wrodzonych zaburzeniach
Katecholaminergiczna wielokształtna tachykardia komorowa (CPVT) jest dziedziczonym zaburzeniem genetycznym, które predysponuje dotknięte osoby do potencjalnie zagrażających życiu nieprawidłowych rytmów serca lub arytmii. Arytmie obserwowane w CPVT zwykle występują podczas ćwiczeń lub w momentach stresu emocjonalnego i klasycznie przybierają formę dwukierunkowej tachykardii komorowej lub migotania komór.18
CPVT jest spowodowana mutacjami genetycznymi wpływającymi na białka, które regulują stężenie wapnia w komórkach mięśnia sercowego. Najczęściej identyfikowanym genem jest RYR2, który koduje białko włączone do kanału jonowego znanego jako receptor rianodynowy; kanał ten uwalnia wapń z wewnętrznego magazynu wapnia komórki, siateczki sarkoplazmatycznej, podczas każdego uderzenia serca.1819
Fale wapnia w CPVT są znacznie bardziej prawdopodobne, gdy komórki mięśnia sercowego są stymulowane przez katecholaminy, takie jak adrenalina, które zwiększają stężenie wapnia w siateczce sarkoplazmatycznej i uwrażliwiają receptory rianodynowe. Niekontrolowana fala wapnia może być wymuszona przez błonę komórkową za pośrednictwem wymiennika sodu-wapnia, powodując prąd elektryczny znany jako opóźniona następcza depolaryzacja. Następcze depolaryzacje, jeśli są wystarczająco duże, mogą wyzwalać dodatkowe potencjały czynnościowe, przedwczesne skurcze komór lub utrwalone arytmie.18
Zespół długiego QT i związana z nim tachykardia typu torsade de pointes jest prawdopodobnie kombinacją aktywności wyzwalanej i nawrotnej komorowej.8 Podstawowym mechanizmem tachykardii komorowej w zespołach długiego QT jest aktywność wyzwalana spowodowana wczesnymi następczymi depolaryzacjami.1
VT nawrotna związana z odnogami pęczka Hisa
Tachykardia komorowa nawrotna wiązki odnogi pęczka Hisa to tachykardia komorowa, która występuje u pacjentów z zaawansowaną kardiomiopatią lub izolowaną chorobą układu przewodzącego. Jest spowodowana makro-nawrotem z wykorzystaniem odnóg pęczka Hisa, zwykle odnoga prawa stanowi drogę zstępującą, a odnoga lewa drogę wstępującą.3
Mechanizmy molekularne i jonowe
Badania wskazują, że heterogenność repolaryzacji tworzy obwody tachykardii komorowej w bliznach po zawale mięśnia sercowego. Wykazano, że podjednostki pomocnicze kanału potasowego zależnego od napięcia KCNE3 i KCNE4 są zwiększone wyjątkowo w obwodach VT w zagojonych bliznach zawałowych.10
Heterogenność potencjału czynnościowego w obwodach VT koreluje ze zmiennością gęstości prądu IKs, spowodowaną wzrostem ekspresji podjednostek α kanału potasowego KCNE3 i KCNE4.10
Wczesne następcze depolaryzacje (EAD) występują wtórnie do przedłużonego czasu trwania potencjału czynnościowego, co wynika z nieprawidłowości jednego z następujących czynników:12
- Zwiększony późny prąd sodowy (INa)
- Prąd wapniowy do wewnątrz
- Prąd wymiany sodu-wapnia
- Zmniejszony prąd potasowy na zewnątrz
Najnowsze badania wykazały również, że peptydyloarginina deiminaza 2 (PAD2) odgrywa kluczową rolę w regulacji funkcji kardiomiocytów i może przyczyniać się do arytmii poprzez zaburzenie homeostazy wapnia w kardiomiocytach. PAD2 indukuje cytrulinację SERCA2a, co hamuje aktywność enzymatyczną tego białka i zaburza wychwyt wapnia do siateczki sarkoplazmatycznej, prowadząc do arytmii związanych z zaburzeniami Ca²⁺.20
Efekty hemodynamiczne tachykardii komorowej
Efekty hemodynamiczne tachykardii komorowej zależą od choroby wieńcowej, funkcji skurczowej lewej komory, chorób zastawkowych serca i innych współistniejących schorzeń.1
Zaburzenia perfuzji i funkcji serca
Podczas VT zmniejsza się rzut serca w wyniku:8914
- Zmniejszonego napełniania komór z powodu szybkiego rytmu serca
- Braku prawidłowo zsynchronizowanego lub skoordynowanego skurczu przedsionków
- Niedokrwienia, które może dodatkowo przyczyniać się do zmniejszenia rzutu komór
- Niedomykalności mitralnej, która może również przyczyniać się do zmniejszenia rzutu komór i nietolerancji hemodynamicznej
Szybki rytm komorowy w VT prowadzi do niskiego rzutu serca z powodu znacznego zmniejszenia obciążenia wstępnego oraz objętości wyrzutowej. W obecności strukturalnej choroby serca, choroby wieńcowej i dysfunkcji skurczowej lewej komory, zmiany hemodynamiczne mogą prowadzić do niedociśnienia systemowego, hipoperfuzji wieńcowej i mózgowej, omdlenia, a nawet zatrzymania krążenia.1
Hipoperfuzja wieńcowa dodatkowo pogarsza hemodynamikę, prowadząc do migotania komór, a nawet nagłej śmierci sercowej.19
Tolerancja hemodynamiczna i rokowanie
Tachykardia komorowa jest stosunkowo dobrze tolerowana u pacjentów ze strukturalnie prawidłowym sercem, ale nieustająca VT może prowadzić do kardiomiopatii wywołanej tachykardią, niestabilności hemodynamicznej, niewydolności serca i omdleń.1
U pacjentów z dziedzicznymi arytmiami komorowymi, w tym zespołem długiego QT, kardiomiopatią arytmogenną, katecholaminergiczną wielokształtną VT i zespołem Brugada, VT może degenerować w migotanie komór i powodować załamanie hemodynamiczne, nawet w obecności prawidłowej funkcji skurczowej lewej komory.1
Załamanie hemodynamiczne jest bardziej prawdopodobne, gdy obecna jest podstawowa dysfunkcja lewej komory lub gdy częstość akcji serca jest bardzo szybka. Zmniejszony rzut serca może skutkować zmniejszoną perfuzją mięśnia sercowego, pogarszającą się odpowiedzią inotropową i degeneracją do migotania komór (VF), co prowadzi do nagłej śmierci.98
U pacjentów z jednokształtną VT ryzyko śmiertelności koreluje ze stopniem strukturalnej choroby serca. Podstawowe strukturalne choroby serca, takie jak kardiomiopatia niedokrwienna, kardiomiopatia rozstrzeniowa, kardiomiopatia przerostowa, choroba Chagasa i dysplazja prawej komory, są związane z degeneracją jednokształtnej lub wielokształtnej VT do VF.98
Przewlekłe konsekwencje VT
Jeśli VT jest hemodynamicznie tolerowana, nieustająca tachyarytmia może powodować kardiomiopatię rozstrzeniową. Może się ona rozwijać przez okres od kilku tygodni do lat i może ustąpić po skutecznym zahamowaniu VT.98
Nawet bez degeneracji do migotania komór, VT może również powodować zastoinową niewydolność serca i zaburzenia hemodynamiczne, z późniejszą chorobowością i śmiertelnością.9
Implikacje diagnostyczne i terapeutyczne
Zrozumienie mechanizmu tachykardii komorowej pomaga w stratyfikacji ryzyka pacjentów i ukierunkowuje odpowiednie strategie leczenia.12 Wstępna ocena pacjenta z tachykardią komorową wymaga 12-odprowadzeniowego elektrokardiogramu, który może być pomocny w potwierdzeniu diagnozy, sugerowaniu obecności potencjalnej podstawowej choroby serca i identyfikacji lokalizacji obwodu tachykardii komorowej.7
Inwazyjne badanie elektrofizjologiczne jest zwykle kluczowe dla określenia mechanizmu arytmii po jej indukcji i zapewnienia wskazówek do ablacji.7 Podejście do ablacji tachykardii komorowej zależy od kilku czynników, w tym możliwości indukcji, podtrzymywalności i klinicznej tolerancji tachykardii komorowej.7
Większość nawrotnych tachykardii komorowych (VT) jest związana z bliznowaceniem mięśnia sercowego z kardiomiopatii niedokrwiennej lub rozstrzeniowej. Włókniste zastąpienie miocytów i przeplatanie się tkanki bliznowatej z funkcjonalnymi miocytami jest powszechne wzdłuż stref wolnego przewodzenia obwodów VT.21
Leczenie w zależności od mechanizmu
W zależności od mechanizmu tachykardii, idiopatyczna VT może reagować na leki beta-adrenolityczne, blokery kanału Ca²⁺ lub na manewry wagalne, chociaż ablacja prądem o częstotliwości radiowej jest leczeniem skutecznym u większości pacjentów.16
Ostre przerwanie VT z drogi odpływu komory może być osiągnięte przez manewr wagalny lub adenozynę (6 mg do 24 mg).16 Pacjenci z umiarkowanymi objawami mogą być leczeni doustnym werapamilem (120 mg/dobę do 480 mg/dobę) w przypadku idiopatycznej lewokomorowej tachykardii pęczkowej.16
Ablacja prądem o częstotliwości radiowej ma wskaźniki wyleczenia na poziomie 90% z częstością nawrotów 5% (głównie w pierwszym roku).16 Jest to odpowiednia strategia leczenia dla pacjentów z ciężkimi objawami lub tych nietolerujących lub opornych na terapię antyarytmiczną.16
Leki antyarytmiczne, które modyfikują przewodzenie impulsu elektrycznego serca, mogą być skuteczne w hamowaniu VT. Leki te mogą zmniejszyć ryzyko nawrotu o 75%, ale mają potencjalne działania niepożądane, które obejmują proarytmię lub pogorszenie rytmu serca.22
Odkąd po raz pierwszy opisano ablację przezskórną prądem o częstotliwości radiowej 20 lat temu, odgrywa ona coraz większą rolę w leczeniu arytmii komorowych. Początkowo stosowana w leczeniu pacjentów z wieloma wstrząsami ICD z powodu VT (burza VT), obecnie jest stosowana częściej i wcześniej w leczeniu VT, szczególnie w ośrodkach o dużej liczbie pacjentów i doświadczeniu. Ablacja cewnikowa jest doskonałym wyborem dla pacjentów, gdy leki nie są skuteczne, tolerowane lub preferowane.22
Kolejne rozdziały
Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.
Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.