Механизмы реперфузионного повреждения миокарда

Возобновление тока крови (реперфузия) является самым эффективным способом прекращения действия патогенных факторов ишемии миокарда и устранения последствий их влияния на сердце.

Для восстановления миокардиального кровообращения при хронической ИБС были разработаны различные методы хирургической реваскуляризации, среди которых наибольшее распространение получила операция аортокоронарного шунтирования, суть которой сводится к формированию сосудистого шунта, обеспечивающего кровоток в обход склерозированного участка венечной артерии.

Адаптивные эффекты реперфузии:

• препятствует развитию инфаркта миокарда,

• предотвращает формирование аневризмы в ранее ишемизированной зоне сердца,

• способствует образованию соединительной ткани в стенке аневризмы, если она развилась;

• потенцирует восстановление сократительной функции сердца.

В то же время оказалось, что восстановление коронарного кровотока даже после непродолжительной ишемии может вызвать реперфузионное повреждение сердца, для которого характерны следующие проявления:

1. сократительная дисфункция сердца – уменьшения силы сокращений миокарда и его неполного диастолического расслабления, в результате чего уменьшается сердечный выброс.

2. нарушения сердечного ритма;

3. феномен невосстановленного кровотока (no-reflow phenomenon) – это сохранение дефицита коронарной перфузии после возобновления магистрального кровотока в ветвях венечных артерий, питающих ишемизированные участки миокарда.

Главными факторами, препятствующими восстановлению коронарной микроциркуляции после реперфузии миокарда, являются:

• набухание клеток эндотелия;

• агрегация форменных элементов и повышение вязкости крови;

• образование тромбов;

• «краевое стояние» лейкоцитов у стенки микрососудов и инфильтрация ими сосудистой стенки.

Основными механизмами реперфузионного повреждения миокарда являются так называемые кальциевый парадокс и кислородный парадокс.

Кальциевый парадокс – это перегрузка кардиомиоцитов ионами Са2+. Ионы Са2+ в избытке проникают через сарколемму кардиомиоцитов, накапливаясь в саркоплазматическом ретикулуме и митохондриях. Механизм усиленного проникновения Са2+ через клеточную мембрану тесно связан с нарушением Na+/ Са2+ обмена.

Если в норме основное поступление Са2+ в клетку происходит через медленные Са2+-каналы, то в условиях реперфузии резко активируется Na+/Са2+-транспорт (обмен внутриклеточного Na+ на внеклеточный Са2+), который осуществляется белком-переносчиком, расположенным на сарколемме.

Кальциевая перегрузка кардиомиоцитов ведет к замедлению процесса расслабления сердца (реперфузионная контрактура), что сопровождается уменьшением диастолического объема сердца и снижением сердечного выброса.

Кислородный парадокс – это токсическое действие кислорода, которое испытывает миокард в момент реоксигенации после ишемии. Дефицит кислорода приводит к восстановлению переносчиков электронов (НАДН-дегидрогеназа, убихинон, цитохромы) в дыхательной цепи митохондрий. В момент реоксигенации эти переносчики становятся донорами электронов для молекул кислорода. Последние при этом превращаются в свободные радикалы (активные формы кислорода). Активные формы кислорода повреждают молекулы ферментов, осуществляющих энергозависимый транспорт ионов в кардиомиоцитах. В результате происходит нарушение внутриклеточного ионного гомеостаза, развивается перегрузка кардиомиоцитов Са2+ и, как следствие, страдает сократительная функция сердца.

Таким образом, и кальциевый, и кислородный парадоксы приводят к перегрузке кардиомиоцитов ионами Cа2+. Более того, в условиях реперфузии оба эти патологических процесса взаимно усиливают друг друга.

В настоящее время сформулировано положение о том, что коронарная недостаточность является совокупностью двух синдромов: ишемического и реперфузионного, а не только одного — ишемического, как считалось ранее.

Эндогенные механизмы защиты сердца при ишемии и реперфузии. Долгое время господствовало мнение, что клетки сердца абсолютно беззащитны в отношении ишемического повреждения.

Ситуация изменилась в 1986 г., когда американские физиологи Murray и Jennings в экспериментах на собаках обнаружили так называемый феномен адаптации к ишемии (феномен ишемического прекондиционирования – ischemic preconditioning,). Суть этого явления сводится к повышению устойчивости миокарда к длительной ишемии в тех случаях, когда ей предшествовали несколько эпизодов 5-мин ишемии.

Авторы показали в экспериментах на собаках, что если моделировать кратковременные 5-мин эпизоды сублетальной ишемии миокарда и чередовать их с периодами восстановления коронарного кровотока, это задерживает развитие некроза в миокарде собаки при последующей продолжительной ишемии, в итоге зона инфаркта оказывается на 75% меньше по сравнению с контрольной группой. Показано, что механизм феномена ишемической адаптации тесно связан с активацией АТФ-зависимого К+-канала (К+АТф-канал). В результате отмечается тенденция к нормализации внутри- и внеклеточного баланса ионов.

Адаптация сердца к ишемии на уровне целого организма. Повышенная устойчивость миокарда к ишемии формируется при физических тренировках или периодическом действии на организм гипоксии, холода, кратковременного стресса и любых других экстремальных воздействий. Особенностью подобной адаптации является развитие ее перекрестных эффектов (например, при адаптации к холоду одновременно повышается устойчивость миокарда к ишемии).

17