Тема 4. Синдромы ишемического и реперфузионного повреждения миокарда 69

набухания митохондрий, канальцев саркоплазматической сети и Т-систем, с рас-

ширением вставочных дисков, а также с наличием микроразрывов сарколеммы

и мембран органелл.

В целом, приведенные факты свидетельствуют о том, что повреждение мемб-

ранного аппарата и ферментных систем кардиоцитов представляет собой важное

звено патогенеза как ишемического, так и реперфузионного повреждения мио-

карда. Указанные механизмы обусловливают значительную, нередко — необра-

тимую альтерацию кардиоцитов не только в зоне непосредственного действия

патогенных факторов ишемии и реперфузии, но и в отдаленных участках сердца.

Это обусловливает нарушение функции сердца в целом, даже при его локальном

ишемическом повреждении.

Альтерация мембран клеток миокарда в период ишемии и на начальном

этапе его реперфузии сопровождается, как правило, потерей ими ионов калия

и магния.

Выход К+ из клеток ишемизированного и особенно реперфузионного

миокарда — неспецифический признак их альтерации. Он сочетается с параллель-

ным увеличением концентрации катионов в крови. Главными факторами, вызы-

вающими потерю К+ кардиоцитами, являются: нарушение их энергетического

обеспечения и, как следствие, их сарколеммальной К+-Na+-зависимой АТФазы;

снижение кинетической активности указанного фермента в результате прямого

его повреждения (избытком свободных радикалов, продуктами липопероксид-

ного процесса, ионами водорода) или вследствие физико-химических измене-

ний в липидной фазе сарколеммы. На начальных этапах ишемии миокарда

«утечка» калия из клеток опережает появление признаков подавления активно-

сти К+-Na+ АТФазы. Это свидетельствует о наличии других путей выхода К+

во внеклеточное пространство. Кним можно отнести, в частности, расстройство

калий-аккумулирующей функции митохондрий (вследствие их «деэнергиза-

ции», выходом в связи с этим К+ в гиалоплазму и далее — во внеклеточное про-

странство), а также уменьшение в клетках миокарда запаса гликогена, молекулы

которого фиксируют в своей структуре ионы калия. Освобождающийся при этом

К+ также выходит за пределы клетки по градиенту концентрации. Потеря кардио-

цитами ионов калия особенно велика на начальном этапе постишемической ре-

перфузии миокарда.

Накопление Na+ в кардиомиоцитах — другой важный результат их альтера-

ции. В основе этого феномена лежат, главным образом, указанные выше первые

три фактора, обусловливающие накопление К+ в клетках.

Закономерным признаком ишемического и реперфузионного повреждения

кардиоцитов является также повышение концентрации цитоплазматического

Са2+. В условиях ограниченного притока крови к ишемизированному миокарду

увеличение уровня интрацеллюлярного содержания Са2+ происходит, главным

образом, благодаря действию двух механизмов: притоку катиона из межклеточ-

ной жидкости (где его концентрация значительно выше, чем в кардиомиоцитах)

и перераспределению Са2+ между различными участками клетки, в частности

в результате выхода катионов в цитозоль из канальцев саркоплазматической се-

ти и митохондрий. При этом прослеживается закономерная корреляция между

степенью прироста внутриклеточного содержания Са2+ и выраженностью по-

вреждения миокарда как в период его ишемии, так и при его реперфузии.

Во время постишемического возобновления коронарного кровотока ионы каль-

ция поступают в поврежденные кардиомиоциты в основном из межклеточного

пространства. Этот процесс имеет стадийный характер, нарастающий по мере

увеличения длительности ишемии миокарда, предшествующей его реперфузии.

Повреждение кардиомиоцитов в зоне ишемии и реперфузии миокарда,

как правило, сопровождается нарушением механизмов регуляции их объема.

Последнее является результатом действия, по меньшей мере, четырех факторов:

повышения проницаемости мембран клеток миокарда для ионов и органических

гидрофильных молекул; гиперосмии кардиомиоцитов в результате накопления

в них избытка ионов (натрия, кальция) и мелкодисперсных органических соеди-

нений (лактата, пирувата, альбуминов); гипергидратации и набухания клеток;

снижения механической прочности биомембран.

Нарушение энергообеспечения клеток миокарда, альтерация их мембран и

ферментов, дисбаланс ионов обусловливают, в свою очередь, нарушение фор-

мирования потенциалов покоя и действия, а также возбудимости карди-

омиоцитов.

Кчислу основных закономерных электрофизиологических изменений при

ишемии и на начальном этапе реперфузии миокарда относятся: снижение ампли-

туды потенциала покоя и действия; уменьшение скорости фазы 0 потенциала дей-

ствия; изменение длительности потенциала действия; изменение скорости спон-

танной диастолической деполяризации (фазы 4 потенциала действия). Указанные

отклонения выявляются и нарастают уже через несколько секунд после начала

ишемии миокарда, а при реперфузии они развиваются скачкообразно. Последнее

лежит в основе развития феномена «реперфузионных аритмий» (включая и фиб-

рилляцию желудочков) сразу после постокклюзионного возобновления коронар-

ного кровотока и требуют неотложного специального лечения.

Таким образом, приведенные выше факты свидетельствуют о закономерной

активации на начальном этапе периода реперфузии механизмов альтерации

мембран и ферментов клеток миокарда, нарушении баланса ионов и электрофи-

зиологических параметров кардиоцитов. Важно, что это наблюдается не только

в реперфузируемой зоне, но и в отдаленных от нее участках сердца, особенно

при реперфузии после длительной ишемии миокарда. Следовательно, на началь-

ном этапе реперфузии сохраняются условия генерализованного повреждения

сердца, несмотря на локальный характер его ишемии и реперфузии.

4.3. Нарушения генетической программы клеток миокарда

и механизмов ее реализации 15 слайд

Развитие структурных и функциональных изменений при ишемии и репер-

фузии миокарда во многом зависит от характера изменений в генетической про-

грамме клеток миокарда, а также в механизмах ее реализации (см. схему 4.1).

Основными процессами, обуславливающими указанные изменения при ише-

мии/реперфузии, являются мутации, экспрессия или супрессия генов, внедрение

в геном фрагмента чужеродной ДНК, нарушение процессов транскрипции, а так-

же биосинтеза белка, активация программы апоптоза.

Известно, что длительность жизни большинства кардиомиоцитов равна про-

должительности жизни организма. В то же время, субклеточные и молекуляр-

ные компоненты клеток миокарда в норме постоянно обновляются. Так, напри-

мер, время «полужизни» цитохромов митохондрий сердца составляет около

5 сут, молекулы миозина — в среднем 7 дней. В случае обратимого повреждения

и восстановления кардиоцитов интенсивность и масштаб биосинтеза субклеточ-

ных структур и молекул должна превышать интенсивность и масштаб их дегра-