«Новые» ишемические синдромы. Новые ишемические синдромы в кардиологии Эндогенные медиаторы прекондиционирования

При недостаточном поступлении кислорода к сердечной мышце развивается ее ишемия. Последствиями такого состояния могут быть нарушения функций сердечной мышцы: оглушенный миокард и спящий миокард.

Эти изменения в миокарде вызваны как кратковременной тяжелой, так и выраженной хронической ишемией. При этом, гибели клеток сердечной мышцы не происходит.

Что значит оглушенный миокард?

Оглушение миокарда представляет собой неблагоприятные, но обратимые изменения в сердечной мышце, вызванные короткой, но тяжелой ишемией.

В миокарде происходят следующие изменения:

• в результате нарушения активности ферментов снижается скорость обменных процессов,
• при нарушении синтеза белков, участвующих в кальциево-натриевом обмене, в кардиомиоциты проникает избыток ионов кальция,
• нарушается работа рецепторов, контролирующих сократительную функцию миокарда,
• в миокарде накапливаются свободные радикалы, которые вызывают его повреждение и увеличивают потребность в кислороде.

Оглушение миокарда может развиваться вследствие разных причин. Самая главная из них — это нарушение кровоснабжения сердечной мышцы. Такое нарушение может быть вызвано резким снижением кровотока из-за окклюзии сосудов или из-за их значительного сужения. Тяжелая степень ишемической болезни, инфаркт миокарда, атеросклероз — все эти факторы негативно сказываются на состоянии сердечной мышцы.

Не только заболевания, но и процесс их лечения может привести к оглушению миокарда. В первую очередь такому риску подвергаются больные, которым делалась операция с остановкой сердца, даже при применении гипотермии и кардиоплегии. Мероприятия по восстановлению кровотока в артериях, поврежденных во время инфаркта миокарда, раздувание баллона во время ангиопластики также могут вызвать оглушение миокарда.

Повторяющиеся эпизоды острой ишемии с развитием данного состояния вызывают накопительный эффект и могут привести к необратимым изменениям в сердечной мышце.

Спящий миокард

Длительная дисфункция миокарда, которая развивается из-за хронической ишемии или повторяющихся эпизодов диагностируется как спящий или гибернирующий миокард. Часто такое состояние миокарда проявляется на фоне значительного стеноза коронарной артерии. При этом, заметно снижается кровоток, сначала при физических нагрузках, а потом и в состоянии покоя. Гибернацию миокарда можно назвать приспособительной реакцией сердца. Кровоснабжения в данном состоянии хватает только на то, чтобы поддержать жизнеспособность тканей. Миокард остается жив, но его сократительная способность падает, чтобы сэкономить энергию. В результате может развиваться нарастающая сердечная недостаточность. В некоторых случаях ведущий клинический симптом — одышка.

Состояние оглушенного миокарда и гибернирующего спящего миокарда может вызывать дисфункцию левого желудочка, осложняться нестабильной стенокардией, инфарктом миокарда.

Диагностика

Для распознавания состояний оглушения и гибернации миокарда применяются такие процедуры, как эхокардиография и сцинтиграфия. Выявление и распознавание таких участков миокарда важно для своевременного правильного лечения.

При остром инфаркте миокарда в случае симптомов ослабления функции левого желудочка выполняют реваскуляризацию. Хорошие результаты при лечении состояний оглушения и гибернации миокарда могут дать лекарства с положительным инотропным эффектом, антиишемическими свойствами, средства с кардиопротективным действием, антагонисты кальция.

… несмотря на достигнутые в последние десятилетия успехи в профилактике и лечении ишемической болезни сердца, она по-прежнему представляет собой одну из наиболее актуальных проблем современной кардиологии .

ВВЕДЕНИЕ

Традиционное понимание ишемии миокарда ранее сводилось к таким классическим состояниям как стенокардия (стабильная и нестабильная), инфаркт или безболевая ишемия миокарда, которые с позиций сегодняшнего дня не могут объяснить ряд состояний, с которыми сталкиваются кардиологи и кардиохирурги. В свою очередь, Южноафриканский ученый L.H. Opie подчеркивает, что у больного ИБС картина заболевания нередко характеризуется 9-10 клиническими синдромами.

Учитывая гетерогенность причин проявления и течения ИБС, непредсказуемость развития и функционирования коллатерального кровообращения в миокарде, предполагается невозможность существования даже двух больных, у которых патофизиология и клиническое течение заболевания были бы абсолютно одинаковы, так как у одного и того же больного могут сочетаться и играть разную роль «новые ишемические синдромы».

НОВЫЕ ИШЕМИЧЕСКИЕ СИНДРОМЫ

В 1996 году P.W. Hochachka с коллегами высказали предположение, что жизнеспособность миокарда в условиях ишемии обеспечивается адаптацией к гипоксии, которую можно разделить на два этапа в зависимости от длительности ишемической «атаки»: кратковременную защитную реакцию и фазу «выживания» .

В период кратковременной защитной реакции (кратковременного периода адаптации) с точки зрения современного понимания патофизиологических процессов метаболизм кардиомиоциотов переключается на анаэробный гликолиз в результате чего происходит истощение запасов макроэргических фосфатов (АТФ, КрФ) в миокарде. В условиях продолжающейся ишемии миокарда происходит дальнейшее его приспособление (фаза выживания, «второе окно защиты») посредством таких процессов, как гибернация, оглушенность, прекондиционирование, которые объединяются в такое понятие, как «новые ишемические синдромы»

Таким образом, «новые ишемические синдромы» объединяют в себя (по предложению L.H. Opie, 1996): (1 ) оглушенность; (2 ) гибернация; (3 ) метаболическая адаптация или прекондиционирование.

ОГЛУШЕННОСТЬ

Оглушенность миокарда – это постишемическая дисфункция миокарда, то есть нарушение механической функции миокарда, сохраняющееся после восстановления перфузии, несмотря на отсутствие необратимых повреждений (некроза) и полное или почти полное восстановление кровотока.

Постишемическая дисфункция миокарда (оглушенность) вне эксперимента наблюдается (1 ) при некрозе миокарда в участках, к нему прилегающих; (2 ) после временного повышения потребности миокарда в кислороде в участках, кровоснабжаемых частично стенозированной артерией; (3 ) после эпизода субэндокардиальной ишемии во время чрезмерной физической нагрузки при наличии гипертрофии левого желудочка (без стенозирования сосудов сердца).

В развитии данного состояния с патогенетической точки зрения имеет значение образование свободных кислородных радикалов при реперфузии и потеря чувствительности сократительных волокон миокарда к Ca2+.

Оглушенность миокарда проявляется тем, что локальная ишемия в течение 5 минут (как правило, это продолжительность обычного ангинозного приступа) ведет к снижению сократимости левого желудочка на протяжении последующих 3 часов, а локальная ишемия в течение 15 минут ведет к снижению сократимости левого желудочка на протяжении последующих 6 часов и более. Характерным клиническим признаком «оглушенности» миокарда является диастолическая дисфункция левого желудочка.

Выделяются следующие варианты оглушения миокарда (Г.И. Сидоренко, 2003) :

(1 ) предсердное оглушение – возникает в период после кардиоверсии;

(2 ) тахикардиомиопатия – это состояние, сопровождающееся снижением функции левого желудочка вслед за восстановлением синусового ритма;

(3 ) микроваскулярная дисфункция – это микроваскулярная некомпетентность, медленная реканализация;

(4 ) синдром невозобновления кровотока в микроциркуляторной системе миокарда («no-reflow») – дисфункция микрососудов, сопутствующая оглушению или гибернации миокарда.

Наиболее часто «оглушение» миокарда наблюдается при использовании тромболизиса при остром инфаркте миокарда. После периода внезапного прекращения кровоснабжения участка мышцы сердца и проведения эффективного тромболизиса, несмотря на возобновление кровотока в полном объеме, сокращение данного сегмента (или всего сердца сразу) не восстанавливается до нормального уровня, а нормализуется на протяжении ряда последующих дней и недель.

Также «оглушение» миокарда может быть при остром инфаркте миокарда, осложненном кардиогенным шоком, при условии, если у пациента быстро достигается коронарная реперфузия.

ГИБЕРНАЦИЯ

Гибернация миокарда – это нарушение локальной сократимости левого желудочка, обусловленное снижением коронарного кровотока; сократимость восстанавливается при восстановлении кровотока.

Патофизиологической основой «гибернирующего» (уснувшего, спящего) миокарда является механизм саморегуляции, адаптирующий функциональную активность миокарда к условиям ишемии, то есть своеобразная защитная реакция «страдающего сердца» на снижение коронарного кровотока.

В 1990 году V. Dilsizian и соавт. , используя сцинтиграфическую технику, установили, что от 31 до 49% миокарда левого желудочка с необратимо сниженной сократимостью содержат жизнеспособную ткань. То есть в местах сниженного локального кровотока сохраняется нормальная метаболическая активность, миокард жизнеспособен, но не может обеспечить нормальную региональную фракцию выброса, и в то же время нет ни некроза миокарда, ни проявлений ишемических симптомов.

Гебернация проявляется при таких состояниях, как стабильная и нестабильная стенокардия , безболевая ишемия миокарда и сердце пациента с сердечной недостаточностью и /или с выраженной дисфункцией левого желудочка. По данным E.B. Carlson и соавт., участки гибернации миокарда выявляются у 75% больных нестабильной и у 28% со стабильной стенокардией.

Г.И. Сидоренко (2003) отмечает, что при продолжительной и устойчивой ишемии гибернация усугубляется и переходит в «бальзамирование» и даже «каменное сердце». Минимизация обменных и энергетических процессов в мышце сердца при сохранении жизнеспособности миоцитов позволила некоторым исследователям назвать эту ситуацию «находчивым сердцем».

ПРЕКОНДИЦИОНИРОВАНИЕ

Метаболическая адаптация (прекондиционирование) - это один из важнейших естественных внутренних механизмов метаболической адаптации миокарда, повышающих его устойчивость к ишемическому воздействию в результате повторяющихся кратковременных эпизодов ишемии.

Феноменом метаболической адаптации встречается при достаточно распространенном синдроме «разминки» (warm-up phenomen), проявляющегося в постепенном уменьшении частоты и интенсивности ангинозных приступов в течение дня или после умеренной физической нагрузки. В основе данного феномена лежит быстрая адаптация миокарда к нагрузке на фоне снижения потребления кислорода миокардом после второго эпизода ишемии.

Г.И. Сидоренко (2003) отмечает, что данный синдром наблюдается почти у 10% больных стенокардией, причем сегмент ST на ЭГК, приподнятый во время приступа, снижается до изолинии, несмотря на продолжение нагрузки. В жизни подобные ситуации нередко возникают утром, во время подъема пациента с постели и последующей его активизации. В связи с подобными наблюдениями появились такие названия, как «первично спрятанная стенокардия» или «стенокардия первой нагрузки».

Механизмы, лежащие в основе метаболической адаптации, носят теоретический характер, поскольку изучены преимущественно в модельных экспериментах, причем на разных животных.

Тем не менее, выделяют два основных механизма прекондиционирования :

(1 ) снижение накопления тканями продуктов распада гликогена и адениновых нуклеотидов, таких как лактат, ионы Н+, NH+ и неорганический фосфат;

(2 ) повышение активности или синтеза ферментных систем, оказывающих кардиопротективный эффект от ишемического повреждения.

При рассмотрении вопросов, касающихся метаболической адаптации, следует коснуться и таких понятий, как «быстрая метаболическая адаптация» и «замедленная метаболическая адаптация»

Быстрая метаболическая адаптация проявляется немедленно после адаптационного воздействия кратковременных (в течение 5 минут) повторяющихся эпизодов ишемии, чередующихся с периодами реперфузии и способствует поддержанию внутриклеточного уровня макроэргических фосфатов в миокарде, и таким образом обеспечивает защиту сердца в течение периода времени не превышающего 1-2 часа.

Замедленная метаболическая адаптация («замедленная фаза адаптационной защитной реакции», «второе окно прекондиционирования») появляется спустя 12-24 часа после адаптационного воздействия, и длиться до 3 суток.

ПРИНЦИПЫ ТЕРАПИИ НОВЫХ ИШЕМИЧЕСКИХ СИНДРОМОВ

Имеются два подхода, способных улучшить функцию пораженных, но жизнеспособных сегментов миокарда, в конечном итоге определяющих величину фракции выброса левого желудочка, основного предиктора прогноза течения хронической сердечной недостаточности: это (1 ) цитопротекция ; (2 ) реваскуляризация миокарда .

Потенциальным свойством кардиопротекции обладают нитраты, антагонисты кальция, -адреноблокаторы, ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента; свойствами цитопротекции обладают фосфокреатинин, карнитин, милдронат, антиоксиданты; свойствами актопротекции обладают беметил, этомерзол, крамизол, томерзол и др., область использования которых требует уточнения. Потенциально полезныхм в плане воздействия на три «новых ишемических синдрома» обладает триметазидин, механизм действия которого позволяет оказывать благоприятное влияние на главные патогенетические звенья развития этих синдромов.

В многочисленных исследованиях доказано, что самый эффективный способ благоприятного воздействия на «спящий», «оглушенный» миокард - это его реваскуляризация (при наличии критических стенозов коронарных артерий), показанная не только как способ устранения рефрактерной к медикаментозному лечению стенокардии, но и для лечения больных с безболевой ишемией миокарда (особенно при мультистенозах) и выраженной дисфункцией левого желудочка, протекающей даже без клинически выраженных симптомов хронической сердечной недостаточности.

1. Расстройство процессов энергообеспечения кардиоцитов - инициальный и один из главных факторов повреждения клеток при КН. При этом реакции энергообеспечения нарушаются на основных его этапах: ресинтеза АТФ; транспорта его энергии к эффекторным структурам клеток (миофибриллам, ионным «насосам» и т.д.), утилизации энергии АТФ. В условиях ишемии быстро истощается резерв кислорода, связанного с миоглобином, и интенсивность окислительного фосфорилирования в митохондриях значительно снижается. В связи с низкой концентрацией О2- акцептора протонов и электронов - нарушается их транспорт компонентами дыхательной цепи и сопряжение с фосфорилированием АДФ. Это обусловливает снижение концентрации в кардиомиоцитах АДФ и КФ.

Нарушение аэробного синтеза АТФ вызывает активацию гликолиза, в результате происходит накопление лактата, а это сопровождается развитием ацидоза. Внутри- и внеклеточный ацидоз существенно изменяет проницаемость мембран для метаболитов и ионов, подавляет активность ферментов энергообеспечения (в том числе энзимов гликолитической продукции АТФ), синтеза клеточных структур.

Эти механизмы действуют главным образом в ишемизированной зоне. В отдаленных от нее участках процесс ресинтеза АТФ страдает меньше.

Известно, что основная доля энергии АТФ (до 90 %) потребляется в реакциях, обеспечивающих сократительный процесс, следовательно, расстройство энергоснабжения проявляется в первую очередь нарушением сократительной функции сердца, а значит, и нарушением кровообращения в органах и тканях.

2. Повреждение мембранного аппарата и ферментных систем кардиоцитов. В условиях коронарной недостаточности их повреждение является следствием действия общих механизмов: интенсификации свободнорадикальных реакций и ПОЛ; активации лизосомальных и мембрансвязанных гидролаз; нарушения конформации молекул белков и липопротеидов; микроразрывов мембран в результате набухания клеток миокарда и т.д.

3. Дисбаланс ионов и жидкости. Как правило, дисиония развивается «вслед» или одновременно с расстройствами реакций энергообеспечения кардиоцитов, а также с повреждением их мембран и ферментов. Суть изменений заключается в выходе ионов калия из ишемизированных кардиоцитов, накоплении в них натрия, кальция и жидкости. В качестве ведущих причин K+-Na+дисбаланса при КН называют дефицит АТФ, повышение проницаемости сарколеммы и торможение активности K+-Na+- зависимой АТФ-азы, что создает возможность пассивного выхода K+из клетки и входа в нее Na+по градиенту концентрации. КН сопровождается также высвобождением больших количеств калия и кальция из митохондрий. Потеря калия кардиомиоцитами сопровождается повышением его содержания в интерстициальной жидкости и крови. В связи с этим гиперкалиемия является одним из характерных признаков коронарной недостаточности, особенно при инфаркте миокарда . Гиперкалиемия - одна из главных причин подъема сегмента ST при ишемии и инфаркте миокарда. Дисбаланс ионов и жидкости вызывает нарушение электрогенеза и сократительных характеристик клеток миокарда. В связи с отклонениями трансмембранного электрогенеза развиваются аритмии сердца.

4. Расстройство механизмов регуляции сердца. Например, КН характеризуется фазными изменениями активности механизмов регуляции, в том числе - симпатической и парасимпатической. На начальном этапе ишемии миокарда, как правило, наблюдается значительная активация симпатоадреналовой системы. Это сопровождается увеличением содержания в миокарде норадреналина и особенно - адреналина. Вследствие этого развивается тахикардия, увеличивается величина сердечного выброса (снижающегося сразу после начала эпизода КН). Параллельно усиливаются и парасимпатические влияния, но в меньшей степени. На поздних сроках КН регистрируется уменьшение содержания в миокарде норадреналина и сохранение повышенного уровня ацетилхолина. В результате отмечается развитие брадикардии, снижение величины сердечного выброса, скорости сокращения и расслабления миокарда.

Инфаркт миокарда

Инфаркт миокарда (ИМ) - патологическое состояние сердца и всего организма, которое развивается вследствие прекращения или резкого падения объемной скорости кровотока в определенных сегментах стенок сердечных камер в результате обтурации венечных артерий атеросклеротическими бляшками и тромбами
(В.Ю. Шанин,1999).

В клинико-патофизиологическом отношении ИМ прежде всего характеризует асинхронное сокращение сегментов стенок желудочка, пораженного циркуляторной гипоксией. Острое снижение выброса крови левым желудочком в аорту происходит не столько вследствие ишемического цитолиза кардиомиоцитов, сколько в результате обусловленного циркуляторной гипоксией падения сократительной способности клеток рабочего миокарда (В.Ю. Шанин,1997). Уже через 15 сек после наступления ишемии клетки сократительного миокарда жертвуют своей функцией, дабы сохранить жизнеспособность через ограничение энерготрат в условиях гипоксического гипоэргоза. Благодаря коллатеральному кровоснабжению в системе венечных артерий, а также гибернации сердца, не все кардиомиоциты в зоне инфаркта одинаково страдают от циркуляторной гипоксии. Но все саркомеры миокарда в той или иной степени теряют способность к сокращению. При этом в соответствии с законом асинхронного реагирования структурно-функциональных элементов эффекторов функций при системных патологических реакциях саркомеры миокарда теряют сократительную способность по-разному. На органном уровне неравномерное падение силы сокращений саркомеров миокарда приводит к асинхронному сокращению сегментов стенок левого желудочка, которое служит причиной снижения его ударного объема.

На основании результатов гистопатологических, ангиографических и ангиоскопических исследований выделяют шесть стадий (вариантов) морфопатогенеза ИМ:

1. Разрастание атероматозной бляшки .

2. Патологический спазм пораженного атеросклерозом участка сосудистой стенки, т. е. аномально интенсивное сокращение гладкомышечных элементов измененной атеросклерозом сосудистой стенки в ответ на действие нейрогенных, паракринных и механических стимулов.

3. Разрыв или повреждение сосудистой стенки в области атероматозной бляшки вследствие: а) резкого увеличения массы бляшки; б) дегенерации и гибели эндотелиоцитов из-за инфильтрации макрофагами сосудистой стенки и секреции ими протеолитических ферментов; в) спазма артерии, который повреждает эндотелий в области бляшки.

4. Тромбоз . Механические повреждения эндотелия обнажают лежащие под ним фибронектин, коллаген и фактор фон Виллебранда, каждый из которых активирует тромбоциты. Адгезия активированных тромбоцитов друг к другу служит инициирующим моментом тромбообразования.

5. Спонтанный лизис тромба . После завершения тромбообразования тканевой активатор плазминогена превращает плазминоген в плазмин, что ведет к деполимеризации фибрина. Одновременно ингибитор активатора плазминогена и циркулирующий с плазмой крови альфа-2-антиплазмин тормозят лизис тромба. Соотношение между тромбообразованием наряду с падением объемной и линейной скорости кровотока, с одной стороны, и лизисом тромба вместе с разрушающим его действием кровотока - с другой, определяет время образования или исчезновения тромба в просвете артерии. Частичная окклюзия сосуда тромбом часто проявляет себя нестабильной стенокардией. Полная обтурация просвета сосуда обычно служит причиной ИМ.

6. Ретромбоз, распространение тромба по сосуду и тромбоэмболия. У 50 % больных ИМ полная обтурация просвета сосуда происходит быстро. У других больных прогрессирование окклюзии вследствие тромбоза чередуется с разрушением тромба под влиянием спонтанного лизиса и кровотока. В результате у таких пациентов нет внезапного появления всех симптомов инфаркта, первыми из которых могут быть учащение приступов стенокардии и депрессия сегмента ST электрокардиограммы.

Гибернация и станнинг миокарда. Если после возникновения циркуляторной гипоксии сердца в его пораженном недостатком кислорода участке продолжает оставаться высоким отношение потребности клеток сердца в кислороде к доставке О2кардиомиоцитам, то связанные с гипоксией патологические изменения могут прогрессировать вплоть до цитолиза. Циркуляторная гипоксия сердца индуцирует на органном уровне защитную реакцию гибернирующего миокарда (гибернации сердца).

Под гибернирующим миокардом понимают состояние сердца, которое характеризует угнетение насосной функции в условиях покоя без цитолиза кардиомиоцитов, причина которого - снижение объемной скорости кровотока по венечным артериям (Nirromand, Kubler, 1994). Состояние гибернирующего миокарда - это результат защитной реакции, направленной на снижение высокого соотношения между силой сокращения гипоксичного участка сердечной мышцы и его кровоснабжением. Таким образом, гибернация задерживает цитолиз клеток сердца, обусловленный гипоэргизмом.

Гипокинезия и акинезия сегментов стенки левого желудочка, вызванная гибернацией сердца, еще не говорят о необратимых изменениях кардиомиоцитов, в которых при гистологическом исследовании не находят признаков характерной для начальных стадий гипоксического гипоэргоза дегенерации. Гибернация сохраняет кардиомиоциты таким образом, что возобновление кровотока в течение недели после возникновения ишемии (АКШ, чрезкожная эндоваскулярная пластика венечной артерии) подвергает обратному развитию гипо- и акинезию сегментов стенки желудочков.

К сожалению, в настоящее время не существует широко доступных достоверных способов определения жизнеспособности (гибернации) сердечных клеток. Лишь комбинация ангиографии, ЭхоКГ, сцинтиграфии и компьютерной томографии сердца при кумуляции в кардиомиоцитах и элиминации из них радионуклидов позволяет получить достоверную информацию о степени жизнеспособности гибернирующего миокарда.

Станнинг (англ. stunning - оглушение, ошеломление) миокарда - это состояние вследствие снижения насосной функции сердца в результате его циркуляторной гипоксии, которое не подвергается обратному развитию, несмотря на восстановление объемной скорости кровотока в испытавших циркуляторную гипоксию сегментах стенок сердечных камер (Bolli, 1990).

До сих пор не выяснено, что собой представляет станнинг - это сугубо патологическое состояние миокарда или следствие защитной реакции гибернации. Существенное отличие станнинга от гибернации в том, что восстановление доставки клеткам сердца кислорода и энергопластических субстратов не устраняет угнетения насосной функции сердца. Предположительно в основе развития станнинга лежат образование свободных кислородных радикалов, нарушения миграции кальция через клеточные мембраны и низкая эффективность улавливания кардиомиоцитами свободной энергии при биологическом окислении. Состояние станнинга миокарда может длиться дни или месяцы.

При абсолютной коронарной недостаточности наряду с патогенетическими формируются и включаются саногенетические механизмы:

1. Усиление коллатерального кровообращения. Известно, что коронарные артерии характеризуются очень малым количеством коллатералей. Однако, несмотря на это, кровоснабжение инфарцированной области может быть улучшено, во-первых, за счет расширения других ветвей той коронарной артерии, в одной из ветвей которой нарушена проходимость; во-вторых, за счет расширения других коронарных артерий (когда коронарные артерии распределяются в сердце по рассыпному типу, перекрывают одну и ту же зону); в-третьих, при ослаблении сократительной способности миокарда и возникающего при этом остаточного систолического объема крови в полости желудочков, а также повышении внутриполостного диастолического давления, когда кровь по системе сосудов Вьессена–Тебезия может идти ретроградно - из полости сердца в венечные сосуды, что усиливает васкуляризацию ишемизированного участка.

2. Усиление парасимпатических влияний на миокард понижает его потребность в кислороде. Причем это понижение «перекрывает» коронаросуживающий эффект парасимпатических медиаторов.

Эффекты постокклюзионной реперфузии миокарда

Возобновление тока крови является наиболее эффективным способом прекращения действия патогенных факторов ишемии. Реперфузия препятствует развитию инфаркта миокарда; формированию аневризмы в ранее ишемизированной зоне сердца; способствует образованию соединительной ткани в стенке аневризмы, если она развилась; восстановлению сократительной функции сердца. Однако начальный этап постокклюзионной реперфузии коронарных сосудов и миокарда нередко сопровождается нарушениями ритма сердца, дестабилизацией показателей кровообращения, дисбалансом биохимических параметров.

Следовательно, на ранних этапах реперфузии возможно пролонгирование и даже потенциирование повреждения реперфузируемого участка сердца. В связи с этим сформулировано положение (П.Ф. Литвицкий, 1995) о том, что КН чаще всего является совокупностью двух синдромов: ишемического и реперфузионного, а не только одного - ишемического, как считалось ранее.

Итак, постокклюзионная реперфузия коронарных артерий может оказывать, наряду с основным - репаративным, восстановительным эффектом, также и патогенное действие на миокард. Последнее служит совокупным следствием пролонгирования его ишемического повреждения, а также - дополнительной альтерации его факторами реперфузии и реоксигенации (см. главу 19).

К основным механизмам дополнительного реперфузионного повреждения клеток миокарда относят:

1) Усугубление нарушения энергетического обеспечения клеток реперфузируемого миокарда на этапах ресинтеза, транспорта и утилизации энергии АТФ. Подавление процесса ресинтеза АТФ обусловлено, главным образом, гипергидратацией, набуханием и разрушением митохондрий клеток реперфузируемого миокарда. Последнее является результатом осмотического отека органелл в связи с избыточным накоплением в них ионов кальция и жидкости. Повышение содержания кальция в митохондриях обусловлено: а) постишемическим усилением транспорта в них электронов в связи с их реоксигенацией и использованием энергии транспорта электронов как раз для «закачки» Са2+в митохондрии; б) увеличением внутримитохондриального содержания неорганического фосфата, активно связывающего катионы Са2+. Вместе с тем ионы Са2+, помимо их высокой гидрофильности, обладают и разобщающим эффектом.

2) Нарастание степени повреждения мембран и ферментов клеток миокарда (активируются кислородзависимые липоперекисные процессы, кальциевая активация протеаз и т.д.).

3) Увеличение дисбаланса ионов и жидкости.

4) Снижение эффективности регуляторных (нервных, гуморальных) воздействий на клетки миокарда.

5) Расстройства микроциркуляции (повышение проницаемости стенки капилляров миокарда вследствие высвобождения активированными лейкоцитами и эндотелиоцитами протеаз, цитокинов и др.). Подробнее вопросы реперфузионных нарушений рассматриваются в специальной главе (см. ниже).

В связи с вышесказанным понятно, что сейчас активно разрабатываются методы лечения и профилактики, направленные на предупреждение или уменьшение степени постокклюзионных повреждений и потенциирование адаптивных, репаративных эффектов реперфузии.

«Спящий» (гибернирующий) миокард (hibernating myocardium) и «оглушенный» миокард представляют собой особые формы дисфункции левого желудочка у больных ишемической болезнью сердца, характеризующие нефункционирующий, но жизнеспособный миокард.

Синдром «спящего» (гибернирующего) миокарда - это нарушение локальной сократимости и функции левого желудочка, обусловленное длительным и выраженным снижением коронарного кровотока и частично или полностью исчезающее после восстановления коронарного кровообращения или снижения потребности миокарда в кислороде.
Термин предложил Rahimtoola (США) в 1984 г. для характеристики состояния миокарда у больных ИБС с дисфункцией левого желудочка в покое, которая исчезла после аорто-коронарного шунтирования. Состояние гибернирующего миокарда принципиально отличается от дисфункции левого желудочка при обычной стенокардии и у больных, перенесших инфаркт миокарда. При остром нарушении коронарного кровообращения, продолжающемся не более мин (клинически - это приступ развивается дисфункция левого желудочка,
которая быстро проходит самостоятельно. При коронарной окклюзии и, миокарда, продолжающейся более 20- 30 мин, развивается некроз миокарда с последующим формированием очагового кардиосклероза и необратимым локальным нарушением сократительной функции миокарда левого желудочка.
При гибернации миокарда нарушение коронарного кровообращения и состояние дисфункции левого желудочка гораздо более продолжительное, однако, в отличие от инфаркта миокарда, функция левого желудочка нормализуется после восстановления коронарного кровотока (например, после аорто-коронарного шунтирования или баллонной коронарной ангиопластики). Rahimtoola (1996) указывает, что иногда при гибернации миокарда функция левого желудочка улучшается даже после лечения нитратами. Но все же радикальным методом лечения «спящего» миокарда следует считать хирургическую реваскуляризацию миокарда.
Согласно Rahimtoola (1999), «гибернация миокарда - это тонкий механизм регуляции, адаптирующий функциональную активность миокарда к конкретным условиям кровоснабжения, т.е. это защитная реакция страдающего сердца». По образному выражению Opie (1999), «участки пораженного миокарда находятся как бы в уснувшем состоянии, но способны проснуться после восстановления кровотока».
Имеются сообщения об особенностях метаболизма в миокарде при его гибернации (Pantely, Bristow, 1996). Вначале (приблизительно в первые мин после развития ишемии) в клетках миокарда снижается содержание макроэргических соединений - АТФ и креатинфосфата, переходят на анаэробный метаболизм, при этом в
миокарде накапливается молочная кислота. При продолжающемся ограничении коронарного кровотока и гипоперфузии миокарда приблизительно через час анаэробный метаболизм постепенно уменьшается и прекращается, уровень креатинфосфата восстанавливается, а содержание АТФ далее прогрессивно не снижается.
Указанные изменения метаболизма в миокарде свидетельствуют о том, что при гибернации потребление макроэргических фосфатных соединений меньше, чем их образование.
Таким образом, можно считать, что «спящий миокард» - это гипометаболическое состояние миокарда для сохранения энергии (Hochachka, 1986).
В «спящем» миокарде наблюдается экспрессия белков GLUT-1 и GLUT-4 - транспортеров глюкозы через клеточную мембрану.
Heyndricks (1996) следующим образом описывает процессы, происходящие при гибернации миокарда:
потеря саркомеров -» снижение Са++-потока;
накопление гликогена увеличение транспорта глюкозы;
«малые» митохондрии -» сохранение аэробного метаболизма;
прогрессивная дегенерация -» апоптоз;
хроническая дисфункция гиперпродукция фосфоламбана;
увеличение отношения GLUT- 1/GLUT-4 -» снижение потребности в инсулине, уменьшение транспорта глюкозы в клетки. Гибернация миокарда может наблюдаться при стенокардии стабильной и нестабильной, остром инфаркте миокарда, ишемической кардиомиопатии, сердечной недостаточности. Гибернация миокарда при стабильной стенокардии обнаруживается в 20%, а при нестабильной - в 75% случаев. При инфаркте миокарда гибернация может наблюдаться как вблизи зоны инфаркта, так и в более отдаленных участках миокарда. «Спящий» миокард может быть причиной рефрактерности к лечебным мероприятиям при сердечной недостаточности (Rahimtoola, 1999).

Октябрь 31, 2017 Нет комментариев

Несмотря на достигнутые успехи в профилактике и лечении ишемической болезни сердца, данная форма патологии по-прежнему представляет собой одну из наиболее актуальных проблем современной кардиологии. Традиционные представления об ИБС оказались не всегда достаточными для современной научной и практической кардиологии. К настоящему времени установлено, что клиническая картина ИБС характеризуется гораздо большим (по сравнению с классическим представлением) количеством ишемических синдромов.

Общеизвестно, что в условиях ишемии жизнеспособность миокарда обеспечивается прежде всего его защитно-приспособительными, адаптационными механизмами к гипоксии. В 1996 г. по предложению P.W. Hochachka в данной форме адаптации было выделено две фазы в зависимости от длительности ишемической «атаки»: фаза «кратковременной защитной реакции» и фаза «выживания».

В период «кратковременной защитной реакции» с патофизиологической точки зрения метаболизм кардиомиоцитов переключается на анаэробный гликолиз, в результате чего происходит уменьшение синтеза и, как следствие, развитие дефицита макроэргических фосфатов в миокарде. В дальнейшем при продолжающейся ишемии миокарда развивается согласно предлагаемому понятию «фаза выживания» благодаря приспособительным процессам, получившим названия «оглушенность» {сын., англ.«Stunning» – станинг), «гибернация», «прекондиционированис» (сын/.«метаболическая адаптация») и т.д. (всего примерно 10), которые (по предложению L.H, Opie, 1996) были объединены понятием «новые ишемические синдромы». В настоящее время эти синдромы привлекают внимание кардиологов прежде всего в аспекте лечебной стратегии больных в постишемическом периоде после развития острой коронарной недостаточности.

Станинг

Станинг («оглушенность» миокарда) - это обратимое изменение миокарда, наступающее после кратковременной ишемии и характеризующееся отсроченным (от нескольких часов до нескольких дней) восстановлением функции сердца после нормализации кровотока в зоне выраженной ишемии. В экспериментальных условиях и клинических наблюдениях установлено, что «оглушение» миокарда обычно развивается после продолжительной (более 20 мин) окклюзии субэпикардиальных ветвей коронарных артерий. Снижение сократимости левого желудочка зафиксировано также после кратковременных пятиминутных (это продолжительность обычного ангинозного приступа) эпизодов локальной ишемии. Патогенетическую основу станинга составляет постишемическая дисфункция миокарда. Развитие «оглушенности» миокарда наблюдали на этапе острой фазы инфаркта миокарда после лизиса тромба в коронарном сосуде, после проведения баллонной ангиопластики с целью восстановления кровообращения при длительном коронарном спазме и коронарной окклюзии, а также в участках миокарда, кровоснабжаемых частично стенозированной артерией, и после эпизода субэндокарди-альной ишемии во время чрезмерной физической нагрузки. К настоящему времени механизм «оглушения» миокарда представлен двумя гипотезами: кальциевой и свободно-радикальной. Согласно «кальциевой» гипотезе в развитии «оглушеннсти» имеют значение следующие факторы:

Снижение контрактильного ответа кардиомиоцитов на ионы кальция (преполагают, что это связано с повреждением сократительного белка миозина);

Перегрузка цитоплазмы кардиомиоцитов кальцием (считается, что это является результатом гиперэкспрессии генов кальиийсвязываюших протеинов, т. е. кальмодулина);

Кальцийзависимая активация протеинкиназы и других катаболических ферментов;

Разобщение процессов возбуждения и сокращения кардиомиоцитов (по-видимому, это следствие нарушения функции саркоплазматического ретикулума кардиомиоцитов).

Предполагают, что в развитии данного синдрома существенное значение имеет повышенное образование активных форм кислорода: супероксида анион-радикала, перекиси водорода, гидроксильного радикала. Установлено, что интенсивность их образования прямо пропорциональна тяжести предшествовавшей ишемии миокарда. Пока эти предположения не получили убедительного практического подтверждения при проведении соответетвующих им лечебных мероприятий. «Оглушенность» миокарда представлял серьезную проблему для пациентов с исходно низкой сократимостью миокарда, синдромом малого выброса, при подготовке к операции на сердце или в раннем послеоперационном периоде.

«Гибернация миокарда»

«Гибернация миокарда». Гибернирующий, т.е. «спящий», участок миокарда представлен кардиомиоцитами, сохранившими свою жизнедеятельность в условиях ишемии ценою снижения сократительной активности. Выявление гибернирующего миокарда базируется на обнаружении участков нарушенной сократимости левого желудочка в зоне гипоперфузии. Жизнеспособность гибернирующего миокарда доказывают пробой с добутамином (кардиотоническое средство; стимулятор-адренорецепторов миокарда, обладает сильным инотропным действием): в низких дозах добутамин восстанавливает сократимость «спящего» миокарда и не влияет на необратимо измененные участки сердечной мышцы.

Гибернация возникает при повторяющемся станинге или в условиях персистирующей абсолютной коронарной недостаточности. Данный синдром считают патогенетической основой хронической ишемической дисфункции миокарда (в покое). Состояние гибернации со временем исчезает (частично или полностью) после восстановления коронарного кровотока.

Каковы механизмы развития гибернации? Общеизвестно, что ишемия характеризуется развитием гипоксии, а патогенетическую основу любого ее варианта составляет энергетическая необеспеченность жизненных процессов. О нормальном энергетическом балансе можно говорить лишь в том случае, когда актуальное, т.е. фактическое, количество энергии, которым располагает данная структура больше или, по крайней мере, равно сумме: а) энергии, необходимой для пластических процессов, обеспечивающих сохранение структуры и обновление ее элементов, и б) энергии, расходуемой на выполнение ее внешней работы, т.е. специфической функции.

Кроме энергодефицита, гипоксия характеризуется достаточно однотипными метаболическими, функциональными и структурными изменениями, которые в равной мере могут иметь как защитно-приспособительное, так и патогенное значение. Гипоксия прежде всего является сигналом для активации имеющихся или формирования новых механизмов адаптации - приспособительных, компенсаторных, восстановительных, защитных, направленных на уменьшение или ликвидацию энергодефицига. В

отличие от приспособительных и компенсаторных реакций, которые в силу своего прямого биологического назначения имеют активный характер и основаны на усиления физиологических функций, защитная реакция основана на возможно большем снижении жизнедеятельности структуры с переходом на более низкий гомеостатический уровень. Примерами защитных реакций могут служить, например, феномен зимней спячки, физиологический гипобиоз (торпидная фаза травматического шока) и прочие виды безопасного уменьшения жизнедеятельности. Гибернирующий («спящий») миокард также является представителем защитных реакций, т.к. для него характерна минимизация работы сердечной мышцы с уменьшением потребления макроэртиче-ских фосфатов и частичным переходом на анаэробный гликолиз в условиях хронического дефицита коронарного кровоснабжения. Результатом такой реакции является приведение в соответствие (т.е. в состояние сбалансированности) потребности миокарда в источниках энергии (т.е. в субстратах окисления) и возможности их получения по коронарным сосудам. Сбалансированность образования и использование макроэргическх соединений необходимы в первую очередь для поддержания неспецифических процессов в клетках, т.е. процессов, обеспечивающих их жизнеспособность в условиях коронарной недостаточности. Однако возникающий при этом дефицит энергии приводит к снижению насосной функции сердца. Снижение специфической функции - это признак развития I стадии гипоксии (стадия функциональных изменений). При прогрессировании гипоксии формируется стадия структурных изменений.

В отличие от острой, кратковременной ишемии миокарда, при которой происходит быстрое спонтанное восстановление его насосной функции в постишемическом периоде, при хронической, продолжительной ишемии создаются условия для формирования необратимой дисфункции миокарда.

Достижения последних лет в области исследования механизмов развития гибернации миокарда связаны с исследованием НIF-la (гипоксией индуцируемый фактор 1 альфа; этот фактор был представлен выше в г лаве 8, раздел «Ремоделирование кровеносных сосудов»). Результаты этих исследований свидетельствуют о ключевой роли этого фактора в формировании срочных и долговременных механизмов адаптации к гипоксии на клеточном, тканевом, органном и организменном уровнях. Известно, что время жизни И I F-la. при обычном содержании кислорода во вдыхаемом воздухе составляет около 10 мин. и внутриклеточный уровень HIF-la в нормоксических условиях очень низок (в присутствии кислорода действует энзим FIH - фактор, ингибирующий HIF).

Тем не менее некоторое количество HIF-la было обнаружено в ядерном экстракте самых различных тканей экспериментальных животных. При этом наиболее высокое базовое содержание HIF-la было выявлено в миокарде и коре головного мозга. К настоящему времени появились веские доказательства важной роли HIF-la в формировании нарушений миокарда, вызванных ишемией. При этих изменениях исследовали HIF-la, активные формы кислорода, NO и цитокины в качестве наиболее вероятных биологически активных молекул развития гибернации миокарда. Оказалось, что все они действительно прямо или опосредованно влияют на механизмы развития данного синдрома.

При этом установлено, что индукция срочной адаптации (фазы «кратковременной защитной реакции») детерминирована HIF-la, а свободнорадикальные процессы, цитокины и N0 не только не участвуют в инициации синдрома гибернации, но и не взаимодействуют в этот период с HIF-la. Вместе с тем, все эти факторы влияют на сформирование фазы «выживания» (долгосрочной адаптации к гипоксии). Имеются сведения о том, что под действием ряда ростовых (факторов – эндотелиального фактора роста, фактор роста фибробластов 2 (FGF-2) и др. в миокарде, находящемся в состоянии гибернации, стимулируется ангиогенез и гипертрофия жизнеспособных миофибрилл.

В «гибернирующем миокарде» также может развиваться воспалительный ответ, характеризующийся повышением продукции факторов хемотаксиса мононуклеаров, аккумуляцией лейкоцитов и макрофагов, способных вызывать альтерацию миокардиальной ткани и фибропластический процесс. На этом фоне повышаются активность интерстициальных фибробластов и экспрессия эмбриональной изоформы тяжелых цепей гладкомышечного миозина. Кроме того, воспалительные механизмы при гибернации миокарда опосредуются ФНО-а и индуцируемой синтазой окиси азота iNOS, которые в случае превышения определенного порогового уровня могут привести к необратимым изменениям в клетках и их гибели. Возможно, что часть клеток при гибернации подвергается дегенеративным изменениям, а также программированной гибели в результате гипоперфузии миокарда.

Гибернация является основой хронической ишемической дисфункции миокарда, которая исчезает «в покое» полностью или частично после восстановления коронарного кровотока. Длительная и выраженная ишемия гибернирующего миокарда приводит к апоптотической гибели кардиомиоцитов и их некрозу. Вместе с тем, известно, что при продолжительной ишемии возможно развитие обратимой дисфункции миокарда. В настоящее время «золотым стандартом» лечения больных с хронической дисфункцией левого желудочка, обусловленной гибернацией миокарда,является его реваскуляризация. Хирургическая реваскуляризация «спящего» миокарда (баллонная ангиопластика коронарной артерии, аортокоронарное шунтирование) левого желудочка улучшает его насосную функцию

Ишемическое прекондиционирование

Еще одна приспособительная реакция сердечной мышцы получила название «синдром ишемического прекондиционирования миокарда» (син.: феномен «ишемической подготовки», феномен «прерывистой ишемии», синдром «метаболической адаптации», синдром «ишемического премирования»). Ишемическое прекондиционирование сердечной мышцы заключается в формировании повышенной резистентности кардиомиоцитов к повреждающему действию длительной ишемии после предварительных неоднократных кратковременных эпизодов ишемии (точнее «ишемии-реперфузии») миокарда.

Данный синдром был обнаружен R. Lange, которыей в своем экспериментальном исследовании на животных установили, что после повторных коротких эпизодов ишемии исчерпание АТФ происходит в меньшей степени, чем в случае однократного эпизода ишемии. К настоящему времени благодаря многочисленным экспериментам на животных и клиническим исследованиям установлено, что ишемическое прекондиционирование миокарда может оказывать благоприятное влияние на развитие постишемического инфаркта миокарда: способствовать ограничению его размера, снижению вероятности возникновения аритмий, уменьшению реперфузионного повреждения миокарда.

Каким же образом ишемическое прекондиииолироианис повыишает устойчивость миокарда к гипоксии, т.е. выполняет свою «тренерскую» функцию? Выяснилось, что индукция данного синдрома происходит при активации аденозинового рецептора А1 (аденозином или каким-либо сто агонистом), а ингибирование этого рецептора предотвращает запуск ишемического прекондиционирования. Таким образом был обнаружен один из основных молекулярных индукторов данного феномена - аденозин.

Вскоре были установлены еще два таких же фактора - брадикииин и опиоиды. Выяснилось, что во время кратковременного ишемического эпизода кардиомиоциты начинают выделять аденозин и брадикииин, что и свою очередь вызывает активацию универсального внутриклеточного мессенджера - протеинкиназы С. Под воздействием данного фермента открываются АТФ-зависимые калиевые каналы гладкомышечных клеток сосудов и кардиомиоцитов, закрытые в норме.

Вследствие этого происходит защитное укорочение сердечных потенциалов действия. Такой эффект имеет энергосберегающее значение, и при возникновении в ближайшее время повторной ишемии миокарда отмечают снижение не только его метаболической активности, но и скорости распада АТФ, а также замедление гликогенолиза и уменьшение скорости нарастания внутриклеточного ацидоза. Благодаря всему этому миокард лучше переносит ишемию, в том числе более длительный и выраженный вариант ее развития.

Возможность развития и выраженность ишемического пре кондиционирования зависят от многочисленных факторов - пола и возраста пациента, характера преморбидных заболеваний, приема некоторых лекарственных средств и т.д. Наиболее неблагоприятными для ишемического прекондиционирования факторами считают пожилой возраст и сахарный диабет. На переносимость повторяющейся ишемической «атаки» влияют наличие не только некроза миокарда, но и его оглушенность (т. е. постишемическая дисфункция острого характера - состояние миокарда после продолжительной выраженной ишемии и последующей успешной реперфузии) и гибернирование (т.е. персистирующая дисфункция миокарда в результате хронической гипоперфузии - «спящий» миокард).

Гибернация миокарда оставляет сохранными основные протективные функции кардиомиоцитов, в том числе способность к ишемическому прекондиционированию. Кроме того, существует гипотеза о том, что хроническая ишемия, так же как и острая гипоксия, способна запускать кардиопротективные механизмы. Предполагают, что это происходит за счет угнетения апоптоза или частично - за счет активации ишемического прекондиционирования.

В заключение отметим, что большая часть информации об ишемическом прекондиционировании получена при экспериментальных исследованиях на животных. Разумеется, наряду с этим имеется определенная клиническая информация, которая активно пополняется новыми данными. Однако широкое внедрение в клиническую практику экспериментальных данных невозможно без весомых доказательств, основывающихся на результатах рандомизированных клинических исследований. Использование способности миокарда к ишемическому прекондиционированию весьма заманчиво и очевидно перспективно для практической реализации.

Для широкого внедрения такой лечебной стратегии в кардиологию абсолютно необходимы дополнительные исследования данного феномена: разработка адекватных эффективных схем предварительных «тренирующих» эпизодов ишемии, т.е. их интенсивности, кратности и интервалов, изучение микроциркуляции (эффективность кровообращения в конечном итоге зависит от сосояния обменных сосудов); исследование возможности развития феномена «по-reflow» при восстановении кровообращения; выявление и оценка эндотелиальной дисфункции сосудов в постишемическом периоде и т. д.