Antiarrhythmika der Klasse I haben gemeinsam, dass sie den Na+-Einstrom während der Depolarisation hemmen.
Das Aktionspotential einer Herzmuskelzelle wird durch Ionenströme bewirkt. Im Ruhezustand beträgt das Membranpotential aufgrund des Kaliumausstroms etwa -80 bis -90 mV. Steigt es durch einen ausreichenden elektrischen Reiz auf über -75 mV an, so öffnen sich spannungsabhängige Natriumkanäle. Entlang dem Konzentrationsgradienten von Na+ strömt nun sehr schnell Na+ in die Zelle ein und das Membranpotential steigt auf etwa +20 mV an (Depolarisation).
An diesem Punkt schließen sich nach ca. 2 ms die Natriumkanäle wieder. Durch die Depolarisation öffnen sich jedoch auch Calciumkanäle, die sich erst verzögert wieder schließen. Der Ca2+-Einstrom hält daher noch an. Er steht im Gleichgewicht mit einem K+-Ausstrom, so dass das Membranpotential eine Zeitlang auf einem Plateau (ca. +10 mV) bleibt.
Für die Repolarisation ist vor allem der sogenannte "delayed rectifier" verantwortlich. Es handelt sich hier um einen K+-Kanal, der sich bei Depolarisation öffnet, aber nur verzögert ("delayed"). Durch den nun ermöglichten K+-Ausstrom sinkt das Membranpotential wieder auf den Ruhewert von -80 bis -90 mV ab.
Natriumkanäle befinden sich während der Plateau- und der Repolarisationsphase in einem inaktiven Zustand. Sie sind während dieser Zeit nicht aktivierbar, erst ab einem Membranpotential von weniger als -50 mV gehen sie langsam wieder in den aktivierbaren Zustand über. Diese Zeit nennt man Refraktärzeit. Sie ist am Herzen länger als an allen anderen Geweben, wodurch verhindert wird, dass Herzmuskelzellen mehrfach von einer Erregung erfasst werden.
Eine Blockade der Natriumkanäle durch Klasse-I-Antiarrhythmika hat nun zur Folge, dass die Depolarisation der Zelle langsamer stattfindet und damit die Leitungsgeschwindigkeit sinkt. Zudem wird die Refraktärzeit der Natriumkanäle verlängert, so dass frühe Extrasystolen verhindert werden können.
Klasse-IC-Antiarrhythmika wie Flecainid und Propafenon beeinflussen die Dauer des Aktionspotentials kaum.
Eine Besonderheit dieser Wirkstoffklasse ist der sogenannte "use-dependent-block". Klasse-I-Antiarrhythmika binden wie Lokalanästhetika an Kanalproteine. Die Bindung ist abhängig vom Zustand des Kanalproteins. Im geöffneten und inaktivierten Zustand ist die Bindung sehr stark, im Ruhezustand löst sie sich. Je stärker der Kanal also benutzt wird, desto kürzer ist die Zeit, in der das Antiarrhythmikum von seiner Bindungsstelle dissoziieren kann. Seine Wirkung nimmt also mit steigender Herzfrequenz zu.
Flecainid zeigt eine langsame Bindung und Dissoziation an bzw. von Natriumkanalproteinen. Hier ist also der "use-dependent-block" nicht so stark ausgeprägt.
