6 курс / Кардиология / Карпов_Р_С_,_Дудко_В_А_Атеросклероз_патогенез,_клиника,_функциональная

412 ГЛАВА 4

кращаются при повышении давления в сосуде и расслабляются при по нижении трансмурального давления (феномен Остроумова Бейлисса).

Перечисленные виды регуляции, одни из которых являются дистанци онными, а другие – местными, в сумме формируют изменения гидродина мического сопротивления того или иного отдела сосудистой системы, оп ределяющие скорость и объем кровотока через данный сосудистый бас сейн.

Нейрогенный контур регуляции, обладая максимальными скорост ными возможностями, способен осуществлять общий циркуляторный гомеостаз организма, обеспечивать независимость органного кровотока при резких системных сдвигах гемодинамики и, наконец, осуществлять перестройку распределения кровотока в экстремальных ситуациях, от давая приоритет наиболее жизненно важным органам – головному моз гу и сердцу [193].

Отличительной чертой химической (гормонально метаболической) регуляции является транспортировка вазоактивных веществ кровью, в принципе, одинаково во все отделы сосудистой системы, однако ней ромедиаторы действуют лишь в тех сосудах, где имеются соответствую щие эфферентные нервные окончания, которые расположены весьма неравномерно даже по ходу артерий одного и того же калибра [192].

Особенностями миогенного контура регуляции являются, во первых, сравнительно медленное срабатывание гладкомышечной клетки на ра стягивающее усилие, и, во вторых, зависимость силы реакции от ско рости растяжения мышцы [194]. Миогенный контур может принимать участие в регуляции кровообращения как на системном и органном, так и на тканевом уровнях.

Все виды и контуры регуляции, перестраиваясь по принципам со подчинения и взаимозаменяемости, функционируют для каждого орга на, региона и для кровообращения в целом. Причем каждый из пере численных контуров может выступать на первый план или “оставаться в тени” в зависимости от конкретной естественной или искусственно со зданной ситуации.

В нормальных условиях сопротивление коронарных артерий регу лируется преимущественно интрамуральными резистивными сосудами. При атеросклерозе, вследствие снижения эластичности, коронарные ар терии утрачивают способность к адекватному расширению в ответ на увеличение потребности миокарда в кислороде. Кроме того, пропорци онально протяженности стеноза, увеличивается площадь поврежденного эндотелия, синтезирующего эндотелийзависимый релаксирующий фак тор. Деэндотелизация, во первых, снижает дилатационный потенциал коронарных сосудов и делает гладкомышечные клетки более доступны ми для циркулирующих в крови веществ, оказывающих констриктор ное действие, во вторых, служит дополнительным препятствием кро

СЕРДЕЧНЫЙ ВЫБРОС

Р и с . 4 . 5 6 . Схема взаимосвязей механизмов компенсации коронарного кровообращения.

вотоку и, в третьих, создает условия для агрегации тромбоцитов и тром бообразования [195].

По мере прогрессирования стенозирующего атеросклероза, в круп ных эпикардиальных артериях возникают дополнительные участки по вышенного сопротивления, что приводит к неравномерному распреде лению кровотока в миокарде с изменением роли резистивных сосудов. При этом симпатическая стимуляция альфа 2 адренорецепторов в по стстенотической зоне в процессе нагрузки может привести к вазокон стрикции и вызвать ишемию миокарда [196].

Все изложенное свидетельствует об особом значении точной оценки действительной степени стенозирования коронарных артерий для оп ределения стратегии и тактики лечения больного ИБС.

Согласно закону J.Poiseuille (цит. по [197]), сосудистое сопротивле ние определяется по формуле:

R = (8 × η × l) : π r 4,

где R – сопротивление; r – радиус сечения сосуда; l – длина суженного участка; η – вязкость крови, являющаяся практически постоянной ве

миокарда в кровоснабжении лишь на 200 300%, то остается абсолют ный коронарный резерв, который предохраняет сердце от недостатка кислорода и питательных веществ [199].

Точное измерение коронарного резерва в клинической практике представляет собой сложную задачу (рис. 4.54). Количественная коро нарная ангиография, давая представление о геометрии сосудов, не по зволяет оценить их функциональные характеристики. Сочетание анги ографии с высокочастотной допплеровской эхографией значительно расширяет диагностические возможности и обеспечивает более точную оценку значения коронарного стеноза. Измерения коронарного резер ва расширяют исследовательские возможности при коронарной пато логии (изучение вопросов нейрогуморальной регуляции, механизма дей ствия лекарственных средств, роли факторов риска и пр.) [204].

При использовании цифровой вычитательной коронарной ангиог рафии и геометрических уравнений было установлено, что в интактных артериях после интракоронарного введения раствора папаверина коро нарный резерв составлял 5,0±0,8 мл/с, тогда как при сужении сосуда он был снижен до 3,9 0,5 мл/с в зависимости от степени стенозирования артерии [205].

Вдругом исследовании [201] с помощью аргонового газохромато гра фического метода был изучен коронарный резерв у больных ИБС и 20 лиц с интактными артериями (контрольная группа) во время пробы с дипиридамолом. Было показано (рис. 4.55), что использованный метод оказался вполне адекватным в оценке коронарного резерва, который у больных был резко снижен, что проявлялось в недостаточном приросте коронарного кровотока при вазодилатации, вызванной внутривенным введением дипиридамола.

Анализируя зарубежную литературу, можно заметить, что для оцен ки абсолютного и относительного коронарного резерва в условиях кли ники используются инвазивные методы исследования. Они позволяют

свысокой точностью определять скорость кровотока в отдельно взятой коронарной артерии [206] или коронарном синусе, в том числе при эн докардиальной электрокардио стимуляции [207] и введении сосудорас ширяющих препаратов интракоронарно, либо в периферическую вену.

Однако эти методы вызывают обоснованную критику в связи с тем, что при оценке коронарного резерва, во первых, трудно поддерживать постоянное перфузионное давление; во вторых, невозможно оценить исходную величину коронарного кровотока; в третьих, трудно опреде лить, достигнуто ли максимальное расширение коронарных артерий [202].

Всвязи с этим вызывает большой интерес возможность изучения ре зерва миокардиальной перфузии по данным сцинтиграфии миокарда с 201Tl последовательно в покое и во время пробы с дипиридамолом. Со

416 ГЛАВА 4

гласно этим исследованиям, прирост индекса захвата таллия миокар дом, отражающего миокардиальную фракцию сердечного выброса и резерв перфузии в ответ на вазодилатацию, был наибольшим при сте нозе одной коронарной артерии и менее выраженным – при стенозах двух артерий. У больных с поражением трех магистральных коронар ных артерий и ствола левой коронарной артерии отмечалось парадок сальное снижение таллия в ответ на введение дипиридамола, что отра жало своеобразный “феномен обкрадывания” миокарда в целом. Оценка локальных и глобальных показателей перфузии, по мнению авторов, по вышает чувствительность и специфичность сцинтиграфии в выявлении нарушений коронарного кровообращения и позволяет количественно оценивать его функциональные резервы [208].

В повседневной клинической практике для косвенной оценки коро нарного резерва наиболее адекватными считаются тесты с дозирован ной физической нагрузкой, предсердная стимуляция, фармакологичес кие пробы с введением лекарственных средств, повышающих потреб ность миокарда в кислороде либо обладающих способностью вызывать дилатацию коронарных артерий [199].

Не лишен интереса способ полуколичественной оценки коронарно го резерва с помощью ЧПЭС, предложенный А.В.Покровским с соавт. [209]. При этом критерием определения коронарного резерва служила пороговая ЧСС: появление электрокардиографических признаков ише мии миокарда при частоте стимуляции 100 имп/мин резерв расценива ли как крайне низкий, 120 имп/мин – как низкий, 140 имп/мин – как

Вместе с тем с сожалением приходится констатировать факт отсут ствия в настоящее время доступных методов точной количественной идентификации коронарного резерва у больных ИБС. Надо особенно подчеркнуть, что существующие методы, основанные на анализе изме нений ЭКГ или динамике распределения продуктов метаболизма мо лочной кислоты в мио карде при различных нагрузках, дают возмож ность определить лишь момент, когда емкость резерва коронарного кро вообращения истощается [200].

Однако сложность проблемы изучения венечного кровотока опре деляется решением не только методических и технических вопросов. Адекватное коронарное кровообращение в каждой конкретной ситуа ции обеспечивается функциональной системой тесно взаимосвязанных и друг друга дополняющих компенсаторных механизмов. Предлагаемая нами схема (рис. 4.56) является попыткой отразить концепцию взаимо действия резервов коронарного кровотока: гемодинамического, сосу дистого и метаболического, мобилизация которых направлена на под держание эффективной коронарной гемодинамики и полную реализа

цию сократительной функ ции миокарда. Из схемы видно, что актива ция инотропного состояния сердца и увеличение сердечного выброса существенно дополняют резерв ные возможности коронарной сосуди стой сети в увеличении объемного кровотока в условиях срочной гемо динамической перестройки.

Говоря о коронарном кровообращении и функции сердца, надо за метить, что, с точки зрения прогноза ИБС, нарушения сократимости миокарда левого желудочка имеют гораздо большее значение, чем рас прост раненность и локализация коронарного атеросклероза [202]. В ряде исследований показано, что выраженность стенозирующих пора жений коронарных артерий ухудшает прогноз заболевания только в слу чае комбинации с признаками левожелудочковой недостаточности [210,211].

Здесь возникает другая, не менее сложная для изучения, проблема функ циональной связи коронарного и миокардиального резервов.

Миокардиальный резерв.

Под миокардиальным резервом понимают возможность сердечной мышцы усиливать свою работу в ответ на повышение требований к ап парату кровообращения. Такая ситуация может возникать, например, при физических и эмоциональных нагрузках, при введении в организм лекарственных веществ, увеличивающих ЧСС и потребность миокарда в кислороде или обладающих отрицательным инотропным действием [199,200]. У человека миокардиальный резерв уменьшается по мере ос лабления сократительной функции сердца.

Современное понимание механики сократительной активности сер дечной мышцы, в первую очередь, основано на работах А.Хилла [212], по данным которого, наиболее важным свойством мышцы является об ратное соотношение между нагрузкой на мышцу и скоростью ее сокра щения. Механическая модель сердечной мышцы для описания физио логии сокращения, предложенная А.Хиллом, включает три элемента (рис. 4.57):

–контрактильный элемент, который легко растяжим в покое, может развивать силу и укорачиваться при нагрузке;

–пассивный эластичный элемент, расположенный последовательно с контрактильным элементом;

–параллельный эластичный элемент, который сохраняет в состоянии покоя ту же длину, что и контрактильный элемент.

Первоначальная длина мышцы в покое или в неактивизированных условиях определяется небольшой нагрузкой – так называемой пред нагрузкой (preload). В здоровом сердце преднагрузка находится в пря мой зависимости от конечного диастолического давления в левом (или правом) желудочке; длина мышцы остается постоянной. При актива ции мышцы ее длина уменьшается, преодолевая увеличивающуюся на

418 ГЛАВА 4

грузку (постнагрузку, afterload), в неповрежденном сердце постнагрузка соответствует аортальному давлению. В изолированной сердечной мыш це мощность сокращения увеличивается до тех пор, пока она не будет со ответствовать постнагрузке, затем происходит изотоническое сокращение со скоростью, зависящей от вели чины нагрузки и состояния контрактиль ности (инотропизма) миокарда [213].

Гемодинамические изменения при физической нагрузке по своему конечному значению представляют собой системную функциональную гиперемию с преимущественной ориентацией на скелетные мышцы и миокард. Именно на это направлены компенсирующие и координиру ющие механизмы перераспределения регионарного сосудистого тонуса и изменений сердечной деятельности [8 11].

При интенсивной физической нагрузке происходят одновременно массивная вазодилатация в работающих мышцах и повышение средне го АД для поддержания уровня перфузии и кровотока через работаю щие мышцы, адекватно их возросшему метаболизму.

Увеличение утилизации кислорода при этом достигается, в основном, тремя путями: 1) увеличением МОК за счет учащения пульса и более ди намического опорожнения желудочков; 2) перераспределением объема циркулирующей крови; 3) увеличением экстракции кислорода тканями [214].

При любых сдвигах системной гемодинамики и стрессовых ситуа циях зависимость кислородного снабжения клеток от местного крово тока выступает на первый план, и срочная вазодилатация является здесь основным адекватным механизмом компенсации дефицита кислорода в работающих мышцах.

Как известно, кровоснабжение миокарда, кроме прочих факторов, зависит от уровня давления в восходящем отделе аорты (см. раздел 2.1). Однако при нагрузке увеличение аортального давления ведет не только к повышению коронарного перфузионного давления, но и увеличивает пост нагрузку на левый желудочек. Это существенно поднимает энер гетическую стоимость кровоснабжения миокарда, так как параллельно усиливается метаболизм и потребление кислорода [25].

Большого внимания заслуживает феномен усиления сократительной активности миокарда при увеличении коронарного кровотока. Правда, это увеличение не пропорционально приросту последнего: при повы шении коронарного перфузионного давления вдвое сократимость воз растает лишь на 15% [215].

Предложено два объяснения положительного инотропного эффекта при увеличении коронарного перфузионного давления. Первое из них основано на так называемом феномене Грегга [216], состоящем в том, что увеличение коронарной перфузии ведет к увеличению поглощения кислорода миокардом и соответствующему усилению сердечных сокра

щений. Второе объяснение состоит в том, что с увеличением перфузи онного давления в коронарной системе растет трансмуральное давление в артериях, которые, растягиваясь сами, растягивают близлежащие мио кардиальные волокна, а растяжение миокардиальных волокон (в соот ветствии с законом Франка Старлинга [197,200,213]) ведет к усилению сокращения. Этот механизм получил образное название “эффекта садо вого шланга” [217].

В реальных условиях оба описанных механизма повышения инот ропной функции сердца, по видимому, имеют место. Они же способ ствуют увеличенной доставке кислорода и могут лежать в основе так на зываемого феномена Анрепа (Г.В.Анреп,1912), который обнаружил, что быстрое повышение аортального давления ведет к положительному инотропному действию, проявлявшемуся в уменьшении диастоличес кого объема сердца (цит. по [214]).

Конечно, не следует полагать, что изменения коронарного кровото ка являются единственным или основным способом регуляции сокра тимо сти миокарда и внешней производительности сердца. Вместе с тем этот механизм, координирующий коронарный и миокардиальный ре зервы, несомненно, должен учитываться в комплексе срочных гемоди намических перестроек у больных ИБС, в частности, при физической нагрузке [12].

Ограничение коронарного кровотока, ведущее к ишемии и гипок сии соответствующего участка миокарда, несомненно, сопровождается снижением сократимости ишемизированной зоны. При этом постепен ное понижение коронарного перфузионного давления вызывает про порциональное снижение силы сердечных сокращений [218].

При транзиторной ишемии миокарда и нарушении его сократимос ти включаются компенсаторные механизмы, препятствующие развитию сердечной недостаточности. К ним относятся: 1) активация симпати ко адреналовой системы; 2) гипертрофия миокарда; 3) механизм Фран ка Старлинга. Симпатическая активация обеспечивает достаточные ме таболические и гемодинамические условия путем акселерации; гиперт рофия приводит к уменьшению удельного веса нагрузки на единицу мас сы сердечной мышцы; благодаря механизму Франка Старлинга проис ходит адаптация сокращений к имеющемуся в данный момент состоя нию контрактильности сердечной мышцы [2,25,213,219].

Для клиники крайне важно то, что у больных ИБС измерение пара метров гемодинамики в покое малоинформативно для количественной оценки функционального состояния даже при хронической сердечной недостаточности [2,219,220]. В то же время в эксперименте установле но, что миокардиальная дисфункция по типу систолического удлине ния и постсистолического укорочения отражает универсальный меха низм нарушения функции миокарда при несоответствии потребления

СТРЕСС: Изменения системного АД

Изменение газового состава крови

Симпатическая иннервация сосудов мозга и внутримозговая адренергическая система

Устойчивость сосудов мозга к гемодинамическим нагрузкам

Устойчивость ткани мозга к гипоксии

Рис. 4.58. Схема нейрогормонального механизма координации кровоснабжения и метаболизма головного мозга.

кислорода нагрузкам любого генеза, предъявляемым миокарду [93].

В связи с этим диагностический поиск направлен на определение ди намики функционального состояния миокарда левого желудочка, так как именно он страдает в первую очередь во время эпизодов ишемии.

Говоря о функции миокарда левого желудочка, следует помнить, что низкая фракция выброса при значительной дилатации полости желу дочка подразумевает больший ударный объем, чем в случае низкой фрак ции выброса и полости желудочка обычных размеров. Поэтому исполь зование показателя фракции выброса для оценки функционального со стояния левого желудочка не всегда корректно [202].

Именно по этой причине для оценки систолической функции лево го желудочка рекомендуют использовать и другие показатели: сегмен тарную сократимость, конечный систолический объем. В частности, по казано, что именно КСО левого желудочка является основным предик тором выживаемости больных после инфаркта миокарда [221].

При несоответствии между потребностью миокарда в кислороде и его доставкой могут возникать зоны асинергии сегментов левого желу дочка, что, на фоне искусственно вызванной ишемии, позволяет опре делить величину зоны ишемизированного миокарда [95,98,102].

Ишемия может также вызвать ухудшение диастолической функции левого желудочка. При этом нарушается расслабление миокардиально го волокна, увеличивается диастолическая жесткость камеры, что при водит к увеличению конечного диастолического давления, а повыше ние пос леднего усугубляет ишемию за счет существенного снижения