Niewydolność węzła zatokowego

Sinus node dysfunction after orthotopic cardiac transplantation.

Andrzej Kutarski

Katedra i Klinika Kardiologii AM w Lublinie

Transplantacja serca jest obecnie akceptowaną metodą leczenia nieodwracalnego uszkodzenia mięśnia sercowego ([1] , [2] , [3], [4] )

Ze względu na swoją prostotę, na całym świecie jest stosowana technika Lowera i Shum­way­a opisana w 1960 r. (1, [5] ). Polega ona na prostym zespoleniu 'koniec do końca' przeciętych nad zastawkami = aorty i pnia płucnego. Procedura połączenia przeszczepionego serca z układem żylnym biorcy jest nieco bardziej skomplikowana. Pozostawia się duże części 'starych' przedsionków (biorcy) wraz z ujściami żył głównych i płucnych; łączy się je następnie z 'okienkami' wytworzonymi przez wycięcie ujść żylnych w pozostawionych prawie w całości przedsionkach dawcy (1, 2, 5). U chorego z przeszczepionym sercem z pozostawioną częścią 'starego' przedsionka pozostaje 'stary' węzeł zatokowy. Taki pacjent ma więc naj­częściej dwa niezależne rytmy zatokowe sterujące w sposób niezależny 'starymi' i 'nowymi' przedsionkami (2, 4). Ten dość typowy obraz ekg może mylnie sugerować obecność zaburzeń przewodzenia A-V (pseudo A-V block) ([6] ).

Należy mieć na uwadze, że tkanka bliznowata w miejscu połączenia przedsionków dawcy i biorcy nie przewodzi pobudzeń elektrycznych. Prawidłowo unerwiony 'stary' węzeł zatokowy wraz z pozostawionymi częściami 'starych' przedsionków pracuje zwykle z często­ścią odpowiadającą zapotrzebowaniu tlenowemu ustroju. Serce dawcy zaś ('nowe') wraz ze swoimi przedsionkami jest sercem odnerwionym; przerwanie anatomicznej ciągłości nerwowych włókien sympatycznych i parasympatycznych wyłącza bowiem nerwową regulację jego częstości poprzez ośrodki pnia mózgu i łuki odruchowe (m. in. odruch z baroreceptorów szyjnych, odruch Bainbridge'a) (2, [9] ). Wieloletnie obserwa-cje wykazują jednak powolne powracanie parasympatycznego unerwienia okolic podstawy przeszczepionego serca w tym również węzła zatokowego ([10], [11], [12]).

U większości pacjentów z przeszczepionym sercem wobec braku wpływów parasympa-tycznych, spoczynkowa (również nocna) częstość akcji serca jest wyższa niż u osób zdrowych wynosząc około 90-95/min (9) a dzienna częstość rytmu jest wyższa o około 11% wynosząc najczęściej 90-110 / min. (8, [13]). Do­bowa zmienność rytmu jest jednak niższa aż o 45% (7, 8).

Wysiłkowe przyspieszenie częstości akcji przeszczepionego serca sterowane jest po-ziomem amin katecholowych wydzielanych przez rdzeń nadnerczny oraz pozazwojowe za­kończenia nerwowe (2,7,8,9), jakkolwiek nie jest to jedyny jego mechanizm. Na początku wysiłku bowiem powoli, znacznie wolniej niż u osób zdrowych, akcja serca ulega przyspie­szeniu; za względną adekwatność rzutu minutowego do intensywności wysiłku odpowiada głównie zwiększony powrót krwi żylnej i zwiększone ciśnienie napełniania komór (2, [14] ). W następnych fazach wysiłku dalsze przyspieszenie akcji przeszczepionego serca (i wzrost jego kurczliwości) sterowane są głównie poziomem amin katecholowych. Zwiększona wrażliwość przeszczepionego serca katecholaminy tłumaczona jest wzrostem gęstości receptorów beta ₁ jak i ich czułości; sugerowany jest tu też znaczący wpływ odruchów wewnątrzsercowych na częstość akcji serca (stymulacja miejscowych mechanoreceptorów w sercu) (2, 8, 9, 14). Nie­mniej maksymalne przyspieszenie akcji przeszczepionego serca wynosi średnio 118-125/min ą 21/min i jest znacząco niższe niż u osób zdrowych (8, 9).

Tak więc z patofizjologicznego punktu widzenia, u większości chorych z przeszczepio­nym sercem można rozpoznać jego niewydolność chronotropową rozumianą jako niemoż­ność osiągnięcia 60 lub 75% maksymalnego przyspieszenia częstości akcji serca z uwzględ­nieniem wieku i płci (4, [15], [16]). Odrębne zagadnienie, nie mające już związku z odnerwieniem serca stanowi niewydolność automatyzmu węzła zatokowego; wyniki badań elektrofizjologicznych wykazują bowiem aż u 60% osób z przeszczepionym sercem upośledzenie funkcji węzła zatokowego, wyrażające się przedłużeniem czasu powrotu rytmu zatokowego lub/i przedłużeniem czasu przewodzenia zatokowo-przedsionkowego ([17], [18]); u części z nich po trzech tygodniach wartości tych parametrów ulegają poprawie (18, [19]).

Przyczyny zaburzeń czynności węzła zatokowego w przeszczepionym sercu nie są ostatecznie wyjaśnione; tłumaczy się je zbyt długim okresem niedokrwienia (tj. pomiędzy po­braniem a wszczepieniem serca), urazem chirurgicznym okolicy węzła podczas zabiegu transplan­tacji, zjawiskiem odrzucania, farmakoterapią (beta-blokery, blokery kanału wapnio­wego lub amiodaron) bądź zbyt niską temperaturą kardioplegii (1, 2, 4, 15, 17, [20], [21], [22], [23], [24]). Heinz i wsp. (grupa wiedeńska) na materiale 185 chorych wykazali ewidentne zmniejszanie częstości występowania postymulacyjnej niewydolności węzła zatokowego z każdym rokiem działalności ośrodka; tłumaczą to poprawą organizacji zabiegów i techniki operacyjnej (time dependent factor) (24).

Niewydolność węzła zatokowego nie jest u większości chorych zjawiskiem nieodwra­calnym; wg. obserwacji grupy ze Stanford (20 letnia obserwacja 556 pacjentów) - u połowy chorych ciężka bradykardia ustępuje po 6 miesiącach a u 75% po upływie roku ([25]). W grupie 125 pacjentów zespołu z McGill ([26]), znacząca bradykardia ustępowała u 88% pacjentów po 95 ą 75 dniach, zaś w doniesieniu zespołu z Houston (245 pacjentów) ([27]) - u 56% pacjentów po 3 miesiącach. Monitorowanie holterowskie powtarzane co 3 miesiące po implantacji stymu­latora w materiale grupy z New Castle ([28]) wykazało pewną stymulatorozależność (utrzymywanie się rytmu stymulatorowego pomimo zwolnienia jego częstości) tylko u 3 spo­śród 17 pacjentów; oznacza to ustąpienie potransplantacyjnej niewydolności węzła zatoko­wego aż u 63% pacjentów. Wystąpienie potransplantacyjnej niewydolności węzła zatokowego niesie z sobą poważne problemy.

Pierwszym z nich jest ryzyko nagłego zgonu w mechanizmie asystolii; w materiale cytowanych wyżej autorów ze Stanford wystąpiły dwie takie sytuacje. Mackintosh ([29]) i Grin­stead ([30]) przedstawili zarejestrowane techniką holterowską opisy nagłych zgonów pacjentów z przeszczepionym sercem, u których pogłębiająca się bradykardia zakończyła się całkowitą asystolią. Podkreślane jest, że z niewydolnością węzła zatokowego może często współistnieć całkowita niewydolność wszystkich potencjalnych ognisk rytmów zastępczych (4, 25, 27, 29, 30, [31]).

Drugim problemem związanym z niewydolnością węzła zatokowego u osób z prze­szczepionym sercem są jej wtórne następstwa hemodynamiczne - opóźniające i ogranicza­jące wczesną i dalszą rehabilitację oraz sprawiające, że poprawa sytuacji hemodynamicznej jest mniejsza od spodziewanej (2, 4, 9, 15, 27).

Z przedstawionych powodów, jak również względów ekonomicznych (cytując do­słownie Ellenbogen�a (4)): 'jest rzeczą niemożliwą kontynuować hospitalizację przez szereg miesięcy opierając się na założeniu, że funkcja węzła zatokowego może ewentualnie ulec po­prawie - większość pacjentów ze znaczącą jego niewydolnością otrzymuje na stałe stymulator przed pierwszym wypisaniem ze szpitala'.

W cytowanym wcześniej opracowaniu grupy ze Stanford, 7,4% pacjentów z prze­szczepionym sercem wymagało stałej stymulacji serca (w 90% z powodu różnych postaci nie­wydolności węzła zatokowego) (25); w opracowaniu zaś grupy z Pittsburgh (401 pacjentów) ([32]) - 4,2%, w materiale grupy z McGill (125 pacjentów) (26) - 6,4%, w doniesieniu grupy z Houston (27) - 9,2%, zaś w zestawieniu grupy z Newcastle (154 pacjentów) (28, [33]) odsetek ten wynosił aż 11% i był podobny do podawanego przez zespół z Bostonu (83 pacj.) - 10,8% ([34]).

Analiza aktualnego piśmiennictwa dokonana przez Ellenbogen�a i wsp. (4) wykazuje, że częstość implantacji stymulatora po przeszczepie serca wynosi obecnie 6-23%, a leczenie to wdrażane jest najczęściej w 3 tygodnie po transplantacji, w 70 - 90% z powodu niewydolności węzła zatokowego. Z obserwacji grupy wiedeńskiej (167 pacjentów, w 14% implantacja sty­mulatora) wynika, że wystąpienie niewydolności węzła zatokowego wymagającej stałej stymu­lacji serca nie obciąża rokowania u pacjentów po transplantacji serca (18, 31).

Dobór optymalnej metody stałej stymulacji serca budzi do dziś szereg kontrowersji. Znaczenie hemodynamiczne funkcji przedsionków i prawidłowej synchronizacji częstości przedsionków i komór w przeszczepiony sercu zbadali Midei i wsp. ([35]) i Parry i wsp. (16) dowodząc zmniejszenia rzutu minutowego o 11-14%, obniżenia skurczowego, rozkurczowego i uśrednionego ciśnienia tętniczego odpowiednio o 12,9 i 11% po zmianie trybu stymulacji z przedsionkowej na komorową. Roelke i wsp. zaobserwowali wzrost rzutu z 4,9 do 6,5 l/min w momencie przejścia z rytmu stymulatorowego (VVI) na prawidłowy kardiotopowy; tłumaczą to powrotem naturalnej synchronii przedsionków i komór (34). Bardzo ciekawą jest obserwacja Parry'ego i wsp. (16) doty­cząca efektów synchronizacji funkcji przedsionków dawcy i biorcy; jakkolwiek w warunkach spoczynku nie miała ona istotnego znaczenia, to autorzy wyraźnie zastrzegają, że wyniki te nie mogą być ekstrapolowane na wysiłkową hemodynamikę osób z przeszczepionym sercem, oraz, że wartość funkcji przedsionków biorcy jako naturalnego biologicznego sensora często­ści rytmu nie została dotychczas zbadana.

Najczęstszym rodzajem dysfunkcji układu bodźcotwórczo-przewodzącego przeszcze-pionego serca (poza różnego stopnia bradykardią zatokową, bądź rzadziej - wolnym rytmem węzłowym) jest jego niewydolność chronotropowa (4, 6, [36], [37], [38]). Ze względu na rzadkie współistnienie zaburzeń przewodzenia (6) i znikomą szansę wystąpienia ich w przyszłości za pod-stawową metodę stałej stymulacji serca uważa się stymulację przedsionkową z modulowaną częstością (38). Podkreśla się, że implantacja elektrody przedsionkowej w przeszczepionym sercu ze względu na zmienione warunki anatomiczne jest nieco trudniejsza oraz, że częściej dochodzi do dyslokacji (4, 38) i w związku z tym zaleca się stosowanie elektrod o aktywnej fiksacji (34).

stymulacja aai-r

Ten rodzaj stymulacji zapewnia synchroniczną pracę przedsionków i komór prze­szczepionego serca oraz dostosowanie częstości rytmu do wysiłkowego zapotrzebowania tle­nowego ustroju (34). Dodatkową zaletą tego trybu stymulacji jest brak elektrody w prawej ko­morze, do której uszkodzenia bądź dyslokacji może dojść podczas kolejnych biopsji (25). Po­siada ona jednak trzy niedogodności: brak wykorzystania naturalnego biosensora jakim jest węzeł zatokowy biorcy, nie zapewnia synchronicznej czynności przedsionków dawcy i biorcy (co może mieć znaczenie podczas wysiłku) oraz nie zabezpiecza przed następstwami zaburzeń przewodzenia, które teoretycznie mogą wystąpić w przyszłości , choćby jako jedno z następstw odrzucenia przeszczepu (2, 22, 36, 37, 38).

stymulacja ddd-r

Jest ona drugim typem stymulacji stosowanym u pacjentów z przeszczepionym sercem ( 24, 27, 34, 38). Posiada wszelkie zalety stymulacji AAI-R, o jedną wadę mniej (zapobiega następ­stwom zaburzeń przewodzenia w wypadku wystąpienia ich w przyszłości) oraz inną wadę wię­cej (potencjalne ryzyko problemów z elektrodą komorową podczas kolejnych biopsji (4, 25). Obie metody (AAI-R i DDD-R) nie wykorzystują naturalnego biosensora jakim jest węzeł za­tokowy biorcy (4); stymulacja DDD-R, jak każdy typ stymulacji w którym komory stymulo­wane są z okolicy koniuszka, poprzez asynchronię pobudzenia zaburza w pewnym stopniu mechanikę skurczu serca ([39], [40]) a dodatkowo obciążona jest możliwością wystąpienia wszelkich odmian częstoskurczu stymulatorowego ([41]).

stymulacja synchronizująca funkcję przedsionków biorcy i dawcy

Są to najciekawsze - choć jeszcze rzadko stosowane - odmiany stymulacji znajdujące zastosowanie tylko u osób z przeszczepionym sercem. Istotą ich jest synchronizacja funkcji przedsionków biorcy i dawcy dzięki dwóm elektrodom implantowanym do prawych przed-sionków biorcy i dawcy. Obie elektrody można połączyć ze stymulatorem jedno- lub dwuja­mowym.

I. stymulacja AAT.

Obie elektrody przedsionkowe połączone są konektorem 'Y' ze stymulatorem jed­nojamowym pracującym w trybie synchronizacji (SST czyli tu AAT). Szybszy podczas wysiłku rytm przedsionków biorcy wyzwala (trigeruje) impulsy stymulatora, które zostają przesłane elektrodami do obu przedsionków. Stymulacja ta zapewnia idealną synchronię pracy 'starych' i 'nowych' przedsionków oraz umożliwia wykorzystanie najlepszego bio-sensora jakim jest zdrowy i prawidłowo unerwiony węzeł zatokowy serca biorcy ([42], [43], [44], [45]). W przypadku wystąpienia migotania przedsionków w przedsionkach biorcy - można stymulator przeprogramować na ryb pracy AAI-R. Dodatkową, choć niezbyt istotną niedogodnością stymulacji synchronizującej jest nieco szybsze zużywanie baterii stymula­tora; pozostałe wady i zalety - jak w stymulacji AAI-R.

II. dwuprzedsionkowa stymulacja DDD.

Obie elektrody przedsionkowe połączone z typowym stymulatorem dwujamowym (DDD) przy czym w przedsionkowe wejście stymulatora podłączona jest elektroda umiesz­czona w przedsionku biorcy; stymulator programuje się do trybu VDD z najkrótszym jak to tylko możliwe czasem A-V. Naturalny, prawidłowy rytm przedsionków biorcy steruje czę­stością stymulacji przedsionków przeszczepionego serca choć z niewielkim i nieistotnym hemodynamicznie opóźnieniem. W tej odmianie stymulacji synchronizującej łatwe jest pro­gramowanie czułości wielkości impulsu, a w razie wystąpienia migotania przedsionków biorcy tryb VVI - R pozwala na dalsze prowadzenie stymulacji fizjologicznej. Wady i zalety - jak poprzedniego rodzaju stymulacji (4, [46], [47], [48])

uniwersalny model stymulacji pacjenta po ortotopowym przeszczepieniu serca (4)

Polega on na implantacji dwu elektrod jednobiegunowych (o aktywnej fiksacji) do przedsionków biorcy, połączonych konektorem 'Y' z dwubiegunowym przedsionkowym wej­ściem stymulatora dwujamowego; jedna elektroda komorowa połączona jest z wejściem ko­morowym. Kanał przedsionkowy stymulatora pracuje w trybie synchronizowanym (trigerowanie) zapewniając synchroniczną pracę przedsionków sterowaną prawidłowym ryt­mem węzła zatokowego biorcy. Kanał komorowy stymulatora dwujamowego i elektroda ko­morowa zabezpieczają również możliwość stymulacji komorowej w przypadku wystąpienia zaburzeń przewodzenia przedsionkowo - komorowego. Podkreślić należy, że implantacja elek­trody komorowej u pacjenta z przeszczepionym sercem pociąga za sobą pewne ryzyko spowo­dowania jej uszkodzenia lub dyslokacji podczas kolejnych biopsji (do 15% wg. grupy ze Stan­ford) (25).

Analiza zmian wielkości potencjału wewnątrzsercowego oraz dostępu QT wydają się wcześnie dostarczać cennych informacji o nasilaniu się procesów odrzucania przeszczepionego serca ([49], [50], [51], [52]). Możliwość wczesnego uzyskania tak cennych informacji za pomocą całko­wicie nieinwazyjnych technik stanowi dodatkową zaletę wszystkich odmian stymulacji, w któ­rych jedna z elektrod znajduje się w prawej komorze.

podsumowanie

U kilku - a nawet kilkunastu - procent chorych po ortotopowym przeszczepieniu serca w kilka - kilkanaście tygodni po operacji występuje konieczność zastosowania stałej stymulacji serca. Jakkolwiek u połowy z tych pacjentów zaburzenia pobudliwości (bądź rzadziej występujące bloki A-V) ustępują całkowicie lub w znaczącym stopniu po roku, to jednak wczesne zastosowanie tej metody lecze­nia przyspiesza proces rehabilitacji i zmniejsza ryzyko nagłego zgonu. Stymulacja komorowa nie jest korzystna z hemodynamicznego punktu widzenia oraz obarczona jest blisko 15% ry­zykiem dyslokacji bądź uszkodzenia elektrody komorowej podczas kolejnych biopsji. Najprost­szą i przynoszącą zadowalające wyniki jest stymulacja AAI-R. Ciekawszą jej odmianą, wyko­rzystującą naturalny biosensor - węzeł zatokowy biorcy - jest synchroniczna stymulacja obu prawych przedsionków, choć w praktyce nie jest jeszcze szeroko stosowana.

Zagadnienie hemodynamicznego znaczenia synchronizacji funkcji przedsionków biorcy i dawcy podczas wysiłku oraz ocena trwałości i stabilności rytmu zatokowego przedsionków biorcy wymagają dalszych badań i obserwacji.

Słowa kluczowe: transplantacja serca, niewydolność węzła zatokowego, stymulacja serca.