14. Патогенез и клинические проявления реперфузионного повреждения миокарда.

Реперфузионное повреждение сердца

Патогенез. Первоначально предполагалось, что на определенном этапе полного восстановления насосной функции ишемизированного миокарда можно легко добиться, возобновив коронарный кровоток. Исходя из этих соображений, отечественные кардиологи во главе с академиком Е.И. Чазовым разработали принципы тромболитической терапии инфаркта миокарда, эффективность которой оказалась наиболее высокой, если с момента коронароокклюзии проходило не более 6 ч. Для восстановления миокардиального кровообращения при хронической ИБС были разработаны различные методы хирургической реваскуляризации, среди которых наибольшее распространение получила операция аорто-коронарного шунтирования (АКШ), суть которой сводится к формированию сосудистого шунта, обеспечивающего кровоток в обход склерозированного участка венечной артерии. Это позволяет ликвидировать проявления стенокардии у пациентов, страдающих данным заболеванием.

Восстановление коронарного кровотока даже после непродолжительной ишемии может вызвать реперфузионное повреждение сердца, для которого характерны следующие проявления:

а) сократительная дисфункция сердца;

б) нарушения сердечного ритма;

в) феномен невосстановлен­ного кровотока.

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

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

Кальциевый парадокс — это перегрузка кардиомиоцитов ионами кальция. Известно, что тотальная 1-часовая ишемия изолированного сердца и его последующая реперфузия вызывают 10-кратное увеличение уровня кальция в кардиомиоцитах. Ионы кальция в избытке проникают через сарколемму кардиомиоцитов, накапливаясь в саркоплазматическом ретикулуме и митохондриях. Механизм усиленного проникновения Са²⁺ через клеточную мембрану тесно связан с реоксигенационным нарушением Na⁺/Ca²⁺ обмена. Если в норме основное поступление Са²⁺ в клетку происходит через медленные Са²⁺ -каналы, то в условиях реперфузии резко активируется Nа⁺/Са²⁺-транспорт (обмен внутриклеточного Na⁺ на внеклеточный Са²⁺), который осуществляется белком-переносчиком, расположенным на сарколемме. Полагают, что в основе реоксигенационной стимуляции Na⁺/Ca²⁺ обмена лежит первоначальная перегрузка кардиомиоцитов ионами натрия, возникающая в периоде ишемии. Кальциевая перегрузка кардиомиоцитов ве­дет к замедлению процесса расслабления сердца (реперфузионная контрактура), что неизбежно сопровождается уменьшением диастолического объема сердца и снижением сердечного выброса. Патогенез подобной сократительной дисфун­кции связан не только с замедлением релаксации кардиомиоцитов, но и с энергодефицитом, который вызван тем, что большая часть энергии, образующейся в митохондриях, расходуется на аккумуляцию Са²⁺ во внутриклеточных органеллах.

Кислородный парадокс — это токсическое действие кислорода, которое испытывает миокард в момент реоксигенации после ишемии. Кислород, абсолютно необходим для обеспечения процессов окислительного фосфори-лирования и синтеза АТФ. Однако в условиях реперфузии он может вызвать кардиотоксический эффект. 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 карциомиоцитах. В результате происходит нарушение внутриклеточного ионного гомеостаза, развивается Са²⁺-перегрузка кардиомиоцитов и, как следствие, страдает сократительная функция сердца.

Реперфузионные нарушения сердечного ритма возникают в момент реоксигенации сердца и представлены главным образом желудочковыми аритмиями, патогенез которых также обусловлен кальциевым и кислородным парадоксами. Одним из важных следствий гиперкальциионии является активация неселективных ионных каналов, расположенных на мембране кардиомиоцитов, не функционирующих при нормальной концентрации Са²⁺. Стимуляция неселективных каналов ионами кальция приводит к деполяризации кардиомиоцитов до величины, достаточной для открытия быстрых Nа⁺-каналов. Процесс заканчивается возникновением преждевременного потенциала действия, который на ЭКГ регистрируется, как экстрасистола.

Феномен невосстановленного кровотока (по 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:

1) набухание клеток эндотелия;

2) агрегация форменных элементов и повышение вязкости крови;

3) образование тромбов;

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

Важную роль в развитии феномена no reflow в микрососудах миокарда при транзиторной ишемии играют нейтрофилы, моноциты и тучные клетки. Полиморфно-ядерные лейкоциты при реперфузии в большом количестве скапливаются в микрососудах, генерируют активные формы кислорода, тромбоксан и лейкотриены, которые вызывают повреждение стенки микрососудов, их отек, что ведет к существенному сужению просвета капилляров и прекращению коронарного кровотока. Удаление лейкоцитов из периферической крови в период, предшествующий реперфузии, препятствует формированию феномена невосстановленного кровотока.

Эффекты постокклюзионной реперфузии миокарда

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 (см. статью «Ангиопластика» в приложении «Справочник терминов») и/или медикаментозных (фибринолизис, дезагрегация клеток крови, вазодилатация и др.) методов устранения стеноза или окклюзии магистральных ветвей коронарных артерий.

Постишемическая реперфузия миокарда

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

Доказано, что постишемическая реперфузия:

 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.

Вместе с тем установлено, что начальный этап постокклюзионной реперфузии коронарных сосудов нередко сопровождается существенными расстройствами функции сердца:

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

 преходящей дестабилизацией центрального и органно-тканевого кровообращения;

 дисбалансом биохимических параметров миокарда;

 нарушением электрофизиологических свойств 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 реперфузионного, 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 суммарным следствием:

 пролонгирования его ишемического повреждения;

 дополнительной альтерации миокарда факторами реперфузии и реоксигенации.

К основным механизмам дополнительного реперфузионного повреждения клеток миокарда относят:

 усугубление нарушения энергетического обеспечения клеток реперфузируемого миокарда на этапах ресинтеза, транспорта, утилизации энергии АТФ (см. рис. 23.9); основные причины этого:

 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 Ca²⁺ и жидкости);

 разобщающий эффект избытка Ca²⁺;

 выход АДФ, АМФ и других пуриновых соединений из митохондрий кардиомиоцитов в межклеточную жидкость;

 нарастание степени повреждения мембран и ферментов клеток миокарда (см. рис. 23.11); причины:

 реперфузионная (кислородзависимая) интенсификации липопероксидного процесса;

 кальциевая активация протеаз, липаз, фосфолипаз и других гидролаз;

 осмотическое набухание и разрыв мембран клеток миокарда и их органелл;

 возрастание дисбаланса ионов и жидкости в кардиомиоцитах (см. рис. 23.12); причины:

 реперфузионные расстройства процессов энергообеспечения и повреждение мембран и ферментов, что обусловливает накопление избытка Na⁺ и Ca²⁺ в клетках миокарда и как следствие жидкости в них.

 снижение эффективности регуляторных (нервных, гуморальных) воздействий на сердце (в норме способствующих интеграции и нормализации внутриклеточных процессов);

 нарастание степени гормоно-нейромедиаторной 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.