3 курс / Патологическая физиология / ПАТОФИЗИОЛОГИЯ_СИСТЕМНОГО_КРОВООБРАЩЕНИЯ_И_ВНЕШНЕГО_ДЫХАНИЯ

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЗАНЯТИЮ

НАРУШЕНИЯ КОРОНАРНОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ

Нарушения коронарного кровообращения характеризуются нарушением питания и функции сердечной мышцы.

Коронарная недостаточность

Коронарная недостаточность – типовая форма патологии сердца, характеризующаяся превы-

шением потребности миокарда в кислороде и субстратах метаболизма над их притоком по коронарным артериям, а также нарушением оттока от миокарда продуктов обмена веществ, БАВ, ионов и других агентов.

Ведущий патогенетический фактор коронарной недостаточности – ишемия миокарда.

Клинически коронарная недостаточность проявляется как ишемическая болезнь сердца (ИБС). При поражении венечных артерий может развиться:

стенокардия,

инфаркт миокарда,

внезапная сердечная смерть.

Причины коронарной недостаточности

Многочисленные состояния и факторы, способные вызвать коронарную недостаточность разделяют на коронарогенные и некоронарогенные и объединяют в три основные, как правило, взаимосвязанные и взаимозависимые группы.

1.Коронарогенные причины коронарной недостаточности:

Уменьшающие и/или прекращающие приток крови к миокарду по коронарным артериям.

2.Некоронарогенные причины коронарной недостаточности:

Повышающие расход миокардом О2 и/или субстратов обмена веществ.

Снижающие содержание О2 и/или субстратов обмена веществ в крови и миокарде.

Факторы, уменьшающие и/или прекращающие приток крови к миокарду по коронарным артериям

Факторы, приводящие к абсолютному снижению притока крови к миокарду по коронарным артериям (в клинике они встречаются наиболее часто): атеросклеротическое поражение коронарных артерий, агрегация форменных элементов крови, спазм коронарных артерий, уменьшение притока крови к сердцу и снижение перфузионного давления в коронарных артериях (рис. 1).

Рис. 1. Факторы, приводящие к снижению притока крови к миокарду по коронарным артериям.

Атеросклеротическое поражение коронарных артерий

61

У 92% пациентов со стенокардией на коронароангиограммах выявляются значительные локальные сужения просвета как минимум одной из венечных артерий сердца.

Агрегация форменных элементов крови

Агрегации форменных элементов крови (главным образом эритроцитов и тромбоцитов) и образованию тромбов в венечных артериях сердца в значительной мере способствуют:

атеросклеротические изменения в стенках сосудов;

турбулентный характер кровотока в венечных сосудах;

повышение содержания и активности факторов свёртывающей системы крови, высвобождающихся из повреждённых клеток крови и сосудистой стенки.

Указанные факторы дополнительно стимулируют агрегацию и адгезию тромбоцитов, эритроцитов и лейкоцитов, высвобождение из них БАВ, потенцирующих, в свою очередь, клеточную агрегацию и тромбообразование как в просвете, так и на внутренней поверхности коронарных артерий.

Спазм коронарных артерий

Развитие коронарной недостаточности в результате сосудистого спазма доказано ангиографическими исследованиями.

Решающее значение в развитии коронароспазма имеют катехоламины. Значительное увеличение их содержания в крови или повышение адренореактивных свойств сосудов миокарда, как правило, сопровождается всеми клиническими, электрокардиографическими и биохимическими изменениями, свойственными стенокардии.

Аргументы в пользу симпатергического (катехоламинового) механизма спазма артериол

при коронарной недостаточности:

Развитие эпизодов коронарной недостаточности при стрессовых ситуациях.

Частые приступы стенокардии при феохромоцитоме.

Развитие коронарной недостаточности при внутриартериальном введении адреналина.

Повышение содержания катехоламинов в крови до и на высоте эпизода коронарной недостаточности.

Доказано также существенное значение в развитии коронароспазма тромбоксана А2, простагландина F2α, а также лейкотриенов С4, D4, E4.

В реальной жизни коронарная недостаточность является результатом действия комплекса взаимо-

связанных факторов:

сокращения гладкомышечных клеток коронарных артерий и уменьшения их просвета под влиянием катехоламинов, тромбоксана А2, ПгF2α и других вазоконстрикторов;

уменьшения внутреннего диаметра просвета коронарных артерий в результате утолщения их стенки (за счёт атеросклеротических изменений, гипертрофии мышечной оболочки, фиброзных изменений, отёка и др.);

сужения и закрытия просвета сосуда агрегатами форменных элементов крови.

Уменьшение притока крови к сердцу и снижение перфузионного давления в коронарных артериях

К уменьшению притока крови к сердцу и снижению в связи с этим перфузионного давления в коронарных артериях приводят:

значительная брадиили тахикардия,

трепетание и мерцание предсердий и/или желудочков сердца,

недостаточность аортальных клапанов,

острая артериальная гипотензия,

сдавление коронарных артерий сердца (опухолью, рубцом, инородным телом).

Увеличение потребления миокардом кислорода

62

Механизмы расстройств энергообеспечения кардиомиоцитов при коронарной недостаточности:

Ваэробных условиях основными субстратами для синтеза АТФ служат жирные кислоты (65-70%), глюкоза (15-20%) и молочная кислота (10-15%). Роль аминокислот, кетоновых тел и пирувата в энергообеспечении миокарда сравнительно невелика.

Вусловиях нарастающей ишемии:

В миокарде развивается истощение связанного с миоглобином резерва О2 и снижение интенсивности окислительного фосфорилирования.

В результате указанных изменений в кардиомиоцитах уменьшается содержание АТФ и креатинфосфата.

Нарушение аэробного синтеза АТФ приводит к активации гликолиза и накоплению в миокарде лактата. Одновременно быстро уменьшаются запасы гликогена.

Активация гликолитического метаболизма углеводов обусловливает развитие ацидоза.

Развитие внутри- и внеклеточного ацидоза существенно изменяет проницаемость мембран для метаболитов и ионов, подавляет активность ферментов энергообеспечения, синтеза клеточных структур, транспорта субстратов метаболизма и катионов.

В отдалённых от зоны ишемии участках сердца процессы энергетического обеспечения миокарда страдают в значительно меньшей мере.

Последствия расстройств процессов энергообеспечения кардиомиоцитов:

Снижение сократительной функции миокарда.

Нарушение кровообращения в органах и тканях.

Развитие сердечных аритмий.

Нарушения ритма сердца нередко становятся причиной внезапной смерти пациентов с коронарной недостаточностью.

Повреждение мембран и ферментов кардиомиоцитов

Основные свойства миокарда (автоматизм, возбудимость, проводимость, сократимость), а также их регуляция в значительной мере зависят от состояния мембран и ферментов кардиомиоцитов. В условиях ишемии их повреждение является следствием действия ряда общих факторов. Основные механизмы повреждения клеточных мембран и ферментов приведены на рисунке 5.

Дисбаланс ионов и жидкости при коронарной недостаточности

Ионный дисбаланс при коронарной недостаточности развивается вслед за расстройствами энергообеспечения кардиомиоцитов и повреждением их мембран и ферментов или одновременно с ними.

Дисбаланс ионов и воды при коронарной недостаточности, развивающийся при ишемии миокарда, относится как к общему содержанию ионов и жидкости в клетках и ткани миокарда в целом, так и к внутри- и внеклеточному соотношению отдельных ионов (прежде всего Na+, K+, Сl-, Са2+), а также к внутриклеточному соотношению и распределению (компартментализации) отдельных ионов.

Общее содержание ионов в клетках ишемизированного миокарда существенно возрастает.

Внутри- и внеклеточное соотношение и распределение отдельных ионов, а также жидкости в кардиомиоцитах значительно изменяется:

Увеличение концентрации К+ вне клеток.

Увеличение концентрации Na+ и Са2+ в клетках.

Накопление жидкости в клетках.

Особенно важны нижеперечисленные изменения:

Увеличение К+ вне кардиомиоцитов вследствие:

снижения активности Na+, К+-АТФазы,

дефицита АТФ,

повышения проницаемости плазматической мембраны.

65

 Потеря К+ 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 подъёма сегмента ST при ишемии и инфаркте миокарда.

Указанные факторы приводят к накоплению избытка жидкости в клетках миокарда и существенному увеличению их объёма.

Ишемия миокарда, начальный этап реперфузии

Растяжение и разрывы мембран гипергидратированных клеток

Модификация физико-химических свойств, биохи- мического состава, структуры мембран и ферментов

Рис. 5. Механизмы повреждения мембран и ферментов клеток миокарда при коронарной недостаточности

Последствия дисбаланса ионов и жидкости в миокарде при коронарной недостаточности

Дисбаланс ионов и жидкости вызывает нарушение ряда фундаментальных процессов (прежде всего электрогенеза и сократительных характеристик), протекающих в клетках миокарда. При ишемии миокарда страдают все процессы мембранного электрогенеза: возбудимость клеток миокарда,

автоматизм ритмогенеза и проведение импульсов возбуждения. В связи с существенными отклоне-

ниями трансмембранного электрогенеза развиваются аритмии сердца.

Расстройства механизмов регуляции сердечной деятельности

Изменение функции сердца в целом, а также характер и степень повреждения его клеток при коронарной недостаточности являются результатом не только прямой их альтерации патогенными факторами ишемии. В значительной мере эти изменения обусловлены и расстройствами механизмов регуляции сердечной деятельности.

Расстройства регуляции сердечной деятельности развиваются на одном (реже) или нескольких (чаще) уровнях регуляции:

взаимодействия БАВ (гормонов, нейромедиаторов) с рецепторами,

образования клеточных (вторых) посредников регуляторных влияний,

66

 метаболических клеточных реакций, регулируемых внутриклеточными посредниками.

Коронарная недостаточность характеризуется стадийными изменениями активности симпа-

тического и парасимпатического механизмов регуляции.

На начальном этапе ишемии миокарда, как правило, наблюдается значительная активация САС. Это сопровождается увеличением содержания в миокарде норадреналина и особенно адреналина. Вследствие этого развивается тахикардия, увеличивается величина сердечного выброса, как правило, снижающегося сразу после начала эпизода коронарной недостаточности. Параллельно с этим могут усиливаться и парасимпатические влияния (о чём свидетельствует увеличение в миокарде содержания ацетилхолина), но степень их усиления меньше, чем симпатических.

На более поздних сроках коронарной недостаточности (через несколько десятков минут, ино-

гда – часов) нередко регистрируется уменьшение в миокарде содержания норадреналина и сохранение повышенного уровня ацетилхолина. Одновременно отмечаются брадикардия, снижение величины сердечного выброса, скорости сокращения и расслабления миокарда.

В условиях коронарной недостаточности (особенно при длительной ишемии и на начальном этапе реперфузии миокарда) развивается феномен гормононейромедиаторной диссоциации катехоламинов (соотношение нейромедиатора норадреналина и гормона адреналина). Этот феномен характеризуется:

значительным увеличением в ишемизированном миокарде концентрации адреналина и реализацией его кардиотоксических эффектов;

одновременным уменьшением содержания норадреналина. Феномен гормононейромедиаторной диссоциации катехоламинов сопровождается потенцированием ишемического и реперфузионного повреждения миокарда.

Коронарная недостаточность сопровождается и другими изменениями нейрогуморальной регуляции функции сердца, но они весьма индивидуализированы (в зависимости от длительности эпизода коронарной недостаточности, числа эпизодов в анамнезе, возраста пациента, выраженности сердечной недостаточности и т.д.) и рассматриваются в клинических руководствах.

Таблица 1. Изменения в клетках миокарда в зависимости от продолжительности ишемии

Наиболее распространённая форма коронарной недостаточности – стенокардия – характеризуется спонтанной или вызванной медикаментозно сменой более или менее длительного периода ишемии миокарда периодом возобновления коронарного кровотока – реперфузией.

Частота состояний, обусловленных постокклюзионной (постстенотической) реперфузией миокарда в последние десятилетия значительно увеличилась в связи с внедрением в клиническую практику различных ангиопластических и/или медикаментозных (фибринолизис, дезагрегация клеток крови, вазодилатация и др.) методов устранения стеноза или окклюзии магистральных ветвей коронарных артерий.

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

Реперфузия:

препятствует развитию инфаркта миокарда;

предотвращает формирование аневризмы в ранее ишемизированной зоне сердца;

67

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

потенцирует восстановление сократительной функции сердца.

Вместе с тем начальный этап постокклюзионной реперфузии коронарных сосудов и миокарда нередко сопровождается существенными расстройствами функции сердца:

развитием аритмий, включая фибрилляцию желудочков, что чревато смертью пациента;

преходящей дестабилизацией показателей центрального и органотканевого кровообращения,

дисбалансом биохимических и электрофизиологических параметров сердца.

Таким образом, на раннем этапе реперфузии возможно пролонгирование и даже потенцирование повреждения реперфузируемого участка сердца. В связи с этим сформулировано положение о том, что коронарная недостаточность является совокупностью двух синдромов: ишемического и реперфузнойного, а не только одного – ишемического, как считалось ранее.

Реперфузионное повреждение миокарда

Постокклюзионная реперфузия коронарных артерий оказывает, наряду с основным репаративным, восстановительным эффектом, также и патогенное действие на миокард. Последнее является совокупным следствием пролонгирования его ишемического повреждения, а также дополнительной альтерации миокарда факторами реперфузии и реоксигенации.

Основные механизмы реперфузионного повреждения клеток миокарда:

Усугубление нарушения энергетического обеспечения клеток реперфузируемого миокарда на этапах ресинтеза, транспорта, утилизации энергии АТФ.

Подавление ресинтеза АТФ. Основные причины:

o гипергидратация, набухание и разрушение митохондрий в реперфузируемом миокарде

(является результатом осмотического отёка органелл, перерастяжения и разрыва их мембран в связи с избыточным накоплением в них Са2+ и жидкости),

o разобщающий эффект избытка Са2+,

o выход АДФ, АМФ и других пуриновых соединений из митохондрий кардиомиоцитов в межклеточную жидкость.

Нарушение механизма транспорта энергии АТФ в клетках миокарда и снижение эффективности механизмов утилизации энергии АТФ.

Потенцирование степени повреждения мембран и ферментов клеток и миокарда. Причины:

реперфузионная (кислородзависимая) интенсификация липопероксидного процесса, кальциевая активация про-теаз, липаз, фосфолипаз и других гидролаз, а также осмотическое набухание и разрыв мембран клеток миокарда и их органелл.

Нарастание дисбаланса ионов и жидкости в кардиомиоцитах. Причины: реперфузионные

расстройства процессов энергообеспечения и повреждение мембран и ферментов. Это обусловливает накопление избытка Na+ и Са2+ в клетках миокарда и как следствие – жидкости в них.

Снижение эффективности регуляторных (нервных, гуморальных) воздействий на клетки миокарда (в норме способствующих интеграции и нормализации внутриклеточных процессов).

Возрастание выраженности гормононейромедиаторной диссоциации.

Рациональная терапия постишемических реперфузионных состояний позволяет:

предотвратить развитие инфаркта миокарда или значительно уменьшить объём поражённого участка миокарда,

стимулировать процессы репарации в сердечной мышце,

нормализовать сократительную функцию сердца,

восстановить оптимальные параметры кровообращения в организме.

При поражении венечных артерий может развиться стенокардия, инфаркт миокарда или внезапная сердечная смерть.

68

Все разновидности коронарной недостаточности подразделяют на обратимые и необратимые. Обратимые (транзиторные) нарушения коронарного кровотока клинически проявляются различными формами стенокардии и состояниями после реперфузии (реваскуляризации) миокарда.

Обратимые нарушения коронарного кровотока

Стенокардия

Стенокардия (грудная жаба, angina pectoralis), – типовая форма коронарной недостаточности, характеризующаяся в типичных случаях сильной сжимающей болью в загрудинной области, области сердца вследствие ишемии миокарда.

Боль часто иррадиирует в область левой лопатки, в левое плечо, нижнюю челюсть, эпигастральную область; также отмечается наличие зон повышенной чувствительности кожи – зон Захарь- ина-Геда. Эти боли объясняются тем, что раздражения, поступающие от сердца через симпатические волокна и звездчатый симпатический узел или пограничный симпатический ствол, передаются в спинной мозг и иррадиируют на чувствительные клетки данного сегмента. От рефлекторного сокращения межреберных мышц развивается чувство сильного стеснения в груди (стенокардия). Возникают различные вегетативные рефлексы: учащение сердцебиения и дыхания, повышение АД, потоотделение, гиперсаливация. У больного появляется страх смерти.

Различают несколько разновидностей стенокардии:

Стенокардия стабильного (типичного) течения. Наиболее часто встречающаяся разновид-

ность стенокардии. Обычно является следствием снижения коронарного кровотока до критического уровня. Эпизоды стенокардии развиваются в результате увеличения работы сердца.

Стенокардия нестабильного течения (нарастающая, нестабильная). Характеризуется нарастающими по частоте, длительности и тяжести эпизодами стенокардии, нередко даже в покое. Эти эпизоды являются обычно результатом разрушения атеросклеротической бляшки и развития тромба на месте дефекта, эмболии коронарной артерии, спазма ветви венечной артерии сердца. Нередко эти эпизоды пролонгированы во времени и завершаются инфарктом миокарда. В связи с этим такие эпизоды называют прединфарктными состояниями.

Вариантная стенокардия (стенокардия Принцметала). Является результатом длительного спазма коронарных артерий. Существенно, что повторные (даже кратковременные – до 3-8 мин) эпизоды стенокардии могут привести к формированию небольших участков некроза миокарда с последующим развитием мелкоочагового кардиосклероза.

Необратимые нарушения коронарного кровотока

Необратимое прекращение или длительное значительное уменьшение притока крови по коронарной артерии в каком-либо регионе сердца завершается, как правило, инфарктом миокарда.

ИШЕМИЧЕСКАЯ БОЛЕЗНЬ СЕРДЦА

Ишемическая болезнь сердца (ИБС) – болезнь, характеризующаяся абсолютным или относительным нарушением кровоснабжения миокарда вследствие поражения коронарных артерий. Наиболее частая причина этого – атеросклероз коронарных артерий с образованием бляшек и сужением их просвета (рис. 6).

69

ИБС представляет собой обусловленное расстройством коронарного кровообращения поражение миокарда, возникающее в результате нарушения равновесия между коронарным кровотоком и метаболическими потребностями сердечной мышцы. Иными словами, миокард нуждается в большем количестве О2, чем его поступает с кровью.

Распространенность

В развитых странах ИБС стала самой частой причиной смерти и инвалидности – на её долю приходится около 30% смертности. Она встречается у каждой третьей женщины и у половины мужчин. Такая разница обусловлена тем, что женские половые гормоны являются одним из средств защиты от атеросклеротического поражения сосудов.

Классификация

ИБС – собирательный диагноз. Она включает в себя целую группу заболеваний, объединенных единым механизмом развития. Заболевания, относящиеся к ИБС, связаны с недостаточным кровоснабжением миокарда кровью и недостаточным обогащением его кислородом. При этом ишемия (недостаточное кровоснабжение) может быть как хронической, так и возникать остро в результате нарушения целостности атеросклеротической бляшки и образовании на поверхности такой бляшки тромба, полностью перекрывающего просвет сосуда.

Классификация форм ишемической болезни сердца ВОЗ (с дополнениями ВКНЦ от 1984 го-

да):

1.Внезапная коронарная смерть (первичная остановка сердца)

Внезапная коронарная смерть с успешной реанимацией

Внезапная коронарная смерть (летальный исход)

2.Стенокардия

Стенокардия напряжения

Впервые возникшая стенокардия напряжения Стабильная стенокардия напряжения с указанием функционального класса

Нестабильная стенокардия (в настоящее время классифицируется по Браунвальду)

Спонтанная (вазоспастическая, вариантная, стенокардия Принцметала) стенокардия

3.Инфаркт миокарда

Инфаркт миокарда с зубцом Q (крупноочаговый, трансмуральный).

Инфаркт миокарда без зубца Q (мелкоочаговый).

4.Постинфарктный кардиосклероз

5.Нарушения сердечного ритма (с указанием формы)

6.Сердечная недостаточность (с указанием формы и стадии)

Факторы риска ИБС

Обстоятельства жизни, которые способствуют возникновению и прогрессированию ишемической болезни сердца практически совпадают с теми, что обуславливают развитие атеросклероза сосудов, так как основная причина обеднения коронарного кровотока – атеросклеротические бляшки.

Первая группа факторов риска – те, которые мы не можем изменить, но должны учитывать, чтобы не усугублять риска присоединением второй группы.

К первой группе относят:

наследственную предрасположенность (ИБС у родственников по мужской линии до 55 лет, по женской до 65 лет);

возраст (чем старше, тем выше вероятность заболеть ИБС);

пол (заболеваемость мужчин выше, у женщин до наступления менопаузы ИБС – редкость, но после менопаузы заболеваемость женщин растет, и после 70 лет сравнивается с мужской).

Вторая группа дает возможность снизить опасность заболевания ИБС, а возможно совсем

избежать её, исключив эти факторы из жизни:

неправильное питание с повышенным содержанием вредных жиров, соли и недостатком клетчатки;

70