Подстраивающийся под дыхание кардиостимулятор помог овечьим сердцам прокачать больше крови

Новозеландские исследователи испытали на овцах электрокардиостимулятор, модулирующий сердечный ритм в соответствии дыханием. В экспериментах на овцах он на 20 процентов увеличил сердечный выброс по сравнению со стандартным электрокардиостимулятором. Кроме этого, экспериментальный прибор замедлил гипертрофию сердца, которая прогрессировала у овец из-за сердечной недостаточности. О своем изобретении ученые рассказали в Basic Research in Cardiology.

Человеческое сердце не всегда бьется с постоянным ритмом. Более того, его вариабельность — одна из характеристик здорового сердца. Ритм сердца увеличивается при вдохе и уменьшается во время выдоха. Это явление называют дыхательной аритмией, оно свойственно здоровому сердцу и исчезает при кардиологических заболеваниях.

Людям с нарушенной функцией сердца, например с тяжелыми аритмиями или сердечной недостаточностью, устанавливают электрокардиостимулятор, но такие приборы делают ритм монотонным, а значит сокращения сердца уже никак не синхронизированы с дыханием.

Исследователи из Великобритании и Новой Зеландии во главе с Джулиан Патон (J. F. R. Paton) из Университета Окленда проверили, есть ли преимущества у кардиостимулятора, который подстраивается под дыхательный ритм. Ученые более десяти лет работали над таким электрокардиостимулятором. Созданное ими устройство считывает электрическую активность диафрагмы при дыхании, а затем посылает сердцу импульсы в соответствии с фазой дыхания — ритм то замедляется, то ускоряется.

Прибор испытали на овцах: шести животным поставили стандартный электрокардиостимулятор, еще шести — экспериментальный, а пять овец стали контрольными животными, которым прибор не установили. Всем овцам индуцировали сердечную недостаточность, и их сердца стали перекачивать меньше крови. Во время эксперимента у всех животных регистрировали артериальное давление, величину сердечного выброса и сердечный ритм.

Установка электрокардиостимулятора, подстраивающегося под дыхательный ритм, увеличила сердечный выброс в среднем на 1,4 литра в минуту, что на 20 процентов больше, чем у стандартного электрокардиостимулятора и у контрольной группы.

После окончания эксперимента у животных взяли биопсию сердечной мышцы, и оказалось, что у овец, которым установили подстраивающийся под дыхание электрокардиостимулятор, менее выражена гипертрофия кардиомиоцитов, чем в двух других группах. Это свойство очень важно для больных с сердечной недостаточностью, у которых сердце обычно увеличивается, чтобы компенсировать снижение функции. В этом году исследователи планируют начать клинические испытания прибора, для которых уже набирают первых пациентов.

Кардиостимуляторы постоянно совершенствуются. Мы рассказывали о рассасывающемся приборе, который планируют использовать у пациентов после операций, а также об автономном кардиостимуляторе, который питается от сокращений сердечной мышцы.

Анастасия Кузнецова-Фантони