Сердечная недостаточность при повреждении миокарда

13.08.2016
Как уже отмечалось, другим патофизиологическим механизмом возникновения сердечной недостаточности является повреждение сердечной мышцы. Оно может быть следствием генетических дефектов, инфекции, интоксикации и болезней, которые обусловливают гипоксию миокарда или приводят к нарушению белкового, липидного, минерального обмена, а также обмена микроэлементов и витаминов.

В основе патогенеза повреждений миокарда могут лежать воспалительные, дистрофические, иммунные и аутоиммунные патологические процессы. При этом может нарушаться образование макроэргических фосфатов в сердечных миоцитах или использование их энергии. Процессы первого рода возникают вследствие недостаточного поступления кислорода в сердечный миоцит, уменьшения содержания его в крови или ишемии, а также в результате нарушения поступления субстратов окисления, функционирования митохондрий, системы креатинкиназа—креатинфосфат; второго рода — вследствие повреждения белков миофибрилл, саркоплазматической сети и нарушения обмена основных ионов кальция, калия, натрия (рис. 49).
Сердечная недостаточность при повреждении миокарда

Одним из основных механизмов повреждения сердечного миоцита может быть повреждение его мембранных структур вследствие пероксидного окисления липидов (ПОЛ), входящих в их состав, свободными радикалами и гидропероксидами. Повышение же уровня свободнорадикального окисления в свою очередь может возникнуть в результате нарушения окислительного метаболизма в сердечном миоците или недостаточности антиоксидантных систем. При недостатке АТФ прежде всего нарушаются функции специфических мембранных насосов (Na+, K+-или Са2+-АТФаза) и, как следствие, в саркоплазме повышается концентрация Na+ и Ca2+, чему способствует повышение проницаемости мембран при активации ПОЛ. Накопление Na+ обусловливает набухание клетки и изменяет ее электрический потенциал, а избыточное поступление ионов кальция активирует фосфолипазы и протеиназы, а также снижает синтез АТФ. При выраженных нарушениях обмена возможна гибель сердечных миоцитов.

Некоронарогенные повреждения сердца. Если повреждение миокарда непосредственно не связано с нарушением его кровоснабжения по коронарным сосудам, то такое повреждение называется некоронарогенным. Существует множество клинических причин, перечисленных выше, и несколько экспериментальных моделей некроза сердечной мышцы, развитие которого не связано с патологией сосудов сердца.

Так, гипоксический некроз миокарда может быть воспроизведен с помощью различных видов гипоксии — экзогенной, гемической, тканевой. Возникновению некроза при гипоксии способствует дополнительная физическая нагрузка или эмоциональное возбуждение с активацией симпато-адреналовой системы (например, стрессовая ситуация у человека или фиксация животных в неудобной позе).

Электролитно-стероидная кардиопатия с некрозом. Согласно наблюдениям Г. Селье, при введении крысам большого количества солей натрия в сочетании с некоторыми анионами (сульфатами, фосфатами) в сердце образуются очаги повреждения дегенеративно-некротического характера, которые часто сопровождаются гиалинозом сосудов других органов. Эти повреждения распространяются или возникают после использования меньшего количества солей, если одновременно вводятся некоторые стероидные гормоны надпочечников. На таком фоне легче развиваются повреждения сердца, обусловленные другими причинами, а также наблюдается более тяжелое их течение. Например, даже невысокие дозы норадреналина, производных кальциферола, гипоксия, мышечное напряжение или, наоборот, значительное ограничение подвижности приводят к распространению некроза миокарда. Соли калия и магния при этом оказывают защитное действие.

Иммунные повреждения сердца возможны после введения в организм экспериментальных животных гетерогенной сыворотки, содержащей антитела к белкам сердечной мышцы животных данного вида (кардиоцитотоксины). Доказано также. что в организме могут образовываться антитела и сенсибилизированные лимфоциты, повреждающее действие которых направлено против тканей собственного сердца. Этому способствует проникновение в кровь денатурированных компонентов некротизированных сердечных миоцитов. Повреждение сердца могут обусловливать и циркулирующие иммунные комплексы антиген—антитело—комплемент.

Активация пероксидного окисления липидов кардиомиоцитов может быть следствием избытка прооксидантных Fe2+, Mn2+, Cu2+, Cd2+, Co2+, Ni2+, Pb2+ или недостатка антиоксидантных Zn2+ и Se2+ и/или дефицита витаминов С, Р, E и группы В.

Коронарогенные повреждения сердца. Ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда. Как отмечалось ранее, особенности функционирования, метаболизма и кровоснабжения сердца делают его чрезвычайно чувствительным при нарушении соответствия потребностей миокарда в кислороде уровню притока крови по венечным артериям.

Болезни и патологические состояния, сопровождающиеся нарушением кровоснабжения миокарда, к которому приводит повреждение венечных артерий преимущественно атеросклеротического характера, объединены в особую нозологическую единицу “ишемическая болезнь сердца” (ИБС). Она может проявляться преимущественно функциональными расстройствами и болевым синдромом (стенокардия напряжения или покоя) или обусловливать некротические изменения миокарда.

Инфаркт миокарда — очаговая ишемия и некроз мышцы сердца, которые возникают в результате прекращения притока крови по одной из ветвей венечных артерий или при поступлении ее в количестве, недостаточном для обеспечения энергетических потребностей миокарда.

В последнее время нарушение кровоснабжения сердца стало настолько распространенным и имеет такой высокий удельный вес среди других видов патологии у человека, что следует говорить о своеобразной эпидемии ИБС, охватившей промышленно развитые страны, в которых смертность вследствие болезней органов кровообращения занимает первое место. Инфаркт миокарда развивается преимущественно у лиц пожилого и старческого возраста, однако четко прослеживается тенденция к увеличению показателей распространенности инфаркта миокарда и заболеваемости им среди лиц более молодого возраста.

Факторы, создающие предпосылки для возникновения атеросклероза и инфаркта миокарда, называются факторами риска. К ним относятся: наследственная предрасположенность; артериальная гипертензия, сахарный диабет, подагра; малоподвижный, эмоционально напряженный образ жизни; недостаток витаминов Е, Р, С, B9 и B13; избыточное питание с употреблением большого количества жиров; курение.

В большинстве случаев инфаркт миокарда развивается вследствие кальцификации и изъязвления атеросклеротической бляшки с дальнейшей закупоркой сосуда тромбом. Закупорка одной из ветвей венечной артерии, как правило, не сопровождается мобилизацией коллатеральных сосудов, поскольку атеросклерозом в определенной мере повреждены и другие сосуды сердца.

Стенозирующий склероз сосудов создает жесткий лимит поступления питательных веществ в сердечную мышцу, когда даже небольшая степень сужения сосуда или повышение потребности мышцы в кислороде могут обусловить некроз. Вслед за этим в очаге ишемии возникают нарушения микроциркуляции в виде паралитического расширения капилляров, стаза, отека. Они усугубляют циркуляторные нарушения.

Возможны следующие патогенетические варианты развития инфаркта миокарда (рис. 50): 1) закупорка сосуда, обусловливающая абсолютное уменьшение объема венечного кровотока ниже критического уровня (обычно свыше 3/4 первоначального); 2) стенозирование, которое не проявляется в состоянии покоя, а после незначительной нагрузки (физической или психической) приводит к ишемии сердечной мышцы; 3) значительная физическая нагрузка или эмоциональное напряжение, которое и без атеросклеротических повреждений может вызывать несоответствие потребности миокарда в кислороде и возможности поступления крови.
Сердечная недостаточность при повреждении миокарда

В последнем случае важную роль играет усиление секреции катехоламинов и гормонов коркового вещества надпочечников. Кроме того, имеются данные, что сосуды, даже незначительно склерозированные, могут отвечать спазмом в том случае, когда нормальные сосуды расширяются — например, под влиянием катехоламинов. Это может быть результатом нарушения секреции (или действия) так называемого эндотелиального фактора расслабления, которым оказался оксид азота (NO), синтезируемый в клетках эндотелия сосудов.

Существует несколько экспериментальных моделей инфаркта миокарда: перевязка одной из ветвей венечных артерий в остром или хроническом эксперименте; закупорка артерии с помощью катетера или введение эмболизирующих частичек (ртути, агара); перфузия венечной артерии через катетер кровью, лишенной кислорода, или кровью, содержащей антимиокардиальные антитела.

После нарушения кровообращения уже на протяжении первых минут возникают изменения на электрокардиограмме в виде смещения вверх сегмента ST. изменения комплекса QRS и зубца Т.

К ранним морфологическим изменениям относится нарушение структуры митохондрий; затем происходит набухание или пикноз ядер, исчезает поперечная исчерченность мышечных волокон с увеличением в них количества лизосом.

Инфаркт развивается в участке миокарда, кровоснабжение которого осуществлял поврежденный сосуд. Основными последствиями инфаркта являются локальный коагуляционный некроз, лизис сердечных миоцитов, отек миокарда.

Погибшие клетки быстро окружаются нейтрофильными гранулоцитами, которые позднее сменяются макрофагами, лимфоцитами и плазмоцитами. В дальнейшем сердечные миоциты рассасываются и замещаются фибробластами — образуется соединительнотканный рубец.

Очаг некроза в миокарде нарушает работу сердца в целом, что проявляется расстройством ритма и угнетением насосной функции сердца. Степень и характер нарушений зависят от локализации и распространенности инфаркта.

Под влиянием ишемии сердечные миоциты могут приобретать способность к автоматизму, и тогда появляется эктопический очаг возбуждения, приводящий к развитию экстрасистолии. Ухудшение проводимости в пораженных участках сердца, иногда блокада, наряду с множественностью эктопических очагов создают условия для повторной циркуляции возбуждения и возникновения пароксизмальной тахикардии, а также такого тяжелого осложнения, как фибрилляция желудочков — основной причины ранней смерти при инфаркте миокарда.

Инфаркт миокарда может сопровождаться острой или хронической сердечной недостаточностью, причем ухудшение гемодинамики тем значительнее, чем больше зона инфаркта. При этом повышается давление крови на путях притока ее к сердцу и уменьшается MOC. Одним из наиболее тяжелых осложнений инфаркта миокарда является кардиогенный шок, при котором уменьшается сердечный выброс на фоне значительного повышения общего периферического сопротивления сосудов вследствие усиления активности симпатоадреналовой и ренинангиотензиновой систем. Присоединение расстройств микроциркуляции в тканях обусловливает гипоксию, ацидоз, нарушение функций головного мозга и других органов, и в конечном итоге — смерть.

Для инфаркта миокарда характерны болевой и резорбционно-некротический синдромы. Боль имеет типичную локализацию (слева в верхней части туловиша и за грудиной), а также тягостную эмоциональную окраску. Это объясняется иррадиацией возбуждения из висцеральных нейронов спинного мозга на соответствующие проекционные зоны соматических чувствительных нейронов. Тем не менее возможна и безболевая форма инфаркта миокарда.

Острый инфаркт миокарда у человека часто сопровождается активацией симпатоадреналовой системы и выбросом в кровь высоких доз катехоламинов. В свою очередь это приводит к повышению функции сердца и уровня свободных жирных кислот в крови, что обусловливает замедление транспорта глюкозы в сердечные миоциты и снижение интенсивности гликолиза в них, увеличение затрат кислорода, усиление метаболических нарушений и, как следствие, развитие осложнений инфаркта. В таких случаях защита сердца от влияния катехоламинов (например, посредством приема p-адреноблокаторов) дает положительный результат.

Резорбция из некротизированных участков миокарда содержимого поврежденных клеток приводит к появлению в крови внутриклеточных ферментов (креатинкиназы, аспартатаминотрансферазы, сердечных изоферментов лактатдегидрогеназы), а также миоглобина, что может быть использовано с диагностической целью. Резорбция клеточных белков сопровождается лейкоцитозом, лихорадкой, увеличением СОЭ.

Поступление в кровь внутриклеточных миокардиальных белков может сопровождаться аутоиммунизацией с образованием противосердечных антител и сенсибилизированных к сердечным антигенам лимфоцитов, эозинофилией и гипер-гаммаглобулинемией. Естественно, что такая иммунная реакция усугубляет поражение миокарда, служит причиной возникновения вторичных очагов некроза. Кроме того, с образованием аутоантител связывают развитие постинфарктного синдрома (синдрома Дресслера), который характеризуется воспалением серозной оболочки сердца, легких, суставов. При этом лечение антибиотиками неэффективно, положительный результат наблюдается при введении глюкокортикоидов.

В конце XX в. было замечено, что у пациентов, испытывавших приступы стенокардии до развития инфаркта миокарда, размеры последнего были меньше, а клиническое течение — благоприятнее. В экспериментах на животных было доказано, что кратковременная (до 5 мин) однократная или повторная ишемия миокарда предупреждает развитие инфаркта или его фатальных последствий при последующей выраженной ишемии. Этот феномен получил название “ишемическое прекондиционирование”. Его патогенез состоит в том, что уменьшение количества АТФ при кратковременной гипоксии обусловливает открытие АТФ-зависимых калиевых каналов и выход K+ из сердечных миоцитов, в результате чего наблюдаются гиперполяризация сарколеммы и уменьшение поступления Ca2+ в саркоплазму, угнетение сократительной функции сердечных миоцитов, уменьшение их потребности в кислороде и энергетическом субстрате, что способствует их выживанию при последующей ишемии. Высвобождающийся вследствие гидролиза АТФ аденозин, образующиеся в результате анаэробного гликолиза ионы водорода и выделяемый при ишемии эндотелиальный NO оказывают на кардиомиоциты сходное действие. Прекондиционирование могут обеспечивать умеренная физическая нагрузка, небольшое количество спиртных напитков, вдыхание гипоксических смесей, введение препаратов, способствующих открыванию АТФ-зависимых калиевых каналов, агонистов рецепторов аденозина, опиоидов, брадикинина, β-адреноблокаторов, ингибиторов АПФ и т. п.

Однако даже кратковременная ишемия миокарда сопровождается ослаблением его локальной сократимости, которое сохраняется в течение определенного периода после полного восстановления кровотока по венечным артериям. Эта постишемическая дисфункция миокарда получила название “оглушение миокарда (stunning)”. Она наблюдается после кратковременной (5—15 мин) ишемии в эксперименте, а также при стенокардии, в случае восстановления кровотока при хирургической реваскуляризации сердца или успешной тромболитической терапии, после значительной физической нагрузки. В основе патогенеза оглушения миокарда лежат избыток ионов кальция в цитозоле и повреждающее действие АКР.

После значительного и длительного ухудшения коронарной перфузии возникает феномен “засыпания” (гибернации) миокарда, во время которого сократительная функция определенных участков миокарда отсутствует, однако при восстановлении кровоснабжения они способны через некоторое время восстановить свою сократительную активность — “проснуться”. Считается, что гибернация миокарда является защитной реакцией. Она помогает ему адаптироваться к неблагоприятным условиям ишемии, предупреждая тем самым развитие некротических повреждений. Существование данного феномена имеет большое прогностическое значение в ходе восстановительной терапии.

Результатом закупорки венечных артерий является ухудшение снабжения сердца кислородом, которое без восстановления кровотока (реперфузии) приводит к повреждению мембран, некрозу и смерти сердечных миоцитов. Однако в случае быстрой нормализации венечного кровообращения в ранее ишемизированном участке миокарда возникают патологические изменения — реперфузионные повреждения, дополнительно увеличивающие зону инфаркта. При этом сама по себе ишемия служит причиной гибели сердечных миоцитов вследствие некроза, тогда как синдром ишемии-реперфузии миокарда приводит к смерти кардиомиоцитов посредством апоптоза. Считается, что быстрое восстановление снабжения кислородом миокарда сопровождается “взрывной” выработкой АКР на фоне угнетенной активности антиоксидантной системы, возникшей при ишемии. Это приводит к повреждению ДНК и митохондрий с высвобождением из последних в цитоплазму цитохрома С и других апоптозиндуцирующих веществ, которые активируют каспазный каскад с дальнейшей апоптотической гибелью сердечных миоцитов.

Для защиты миокарда при синдроме ишемии-реперфузии восстановление кровотока проводят на фоне введения антиоксидантов. В последнее время рекомендуется применять посткондиционирование путем создания коротких повторяющихся ишемических атак миокарда в начале периода реперфузии. Это позволяет снизить концентрацию АКР и восстановить активность антиоксидантной системы.

Нейрогенные повреждения сердца. Дистрофические изменения и некроз миокарда можно вызвать посредством острого или хронического раздражения шейно-грудного узла симпатического ствола, гипоталамуса, ствола или других отделов головного мозга, введения в кровь адреналина или норадреналина в высоких дозах. Основой нейрогенных повреждений является несоответствие между функциональной активностью, метаболизмом и кровоснабжением сердца. При раздражении симпатических нервов сердца потребление кислорода миокардом повышается в большей мере, чем венечный кровоток, вследствие чего развивается гипоксия миокарда. При склерозировании венечных артерий расхождение между уровнями кровотока и обмена более значительно, что может иметь угрожающие последствия. Раздражение блуждающего нерва обусловливает противоположные изменения в соотношении уровня обмена и величины венечного кровотока, улучшая условия кровоснабжения сердца. У спортсмена тонус сердечных ветвей блуждающего нерва повышен, а у человека, который ведет малоподвижный образ жизни (“детренированное сердце” по В. Раабу), преобладают симпатические влияния. Это, возможно, является причиной повышенной уязвимости сердца современного человека, ведущего малоподвижную, эмоционально насыщенную жизнь, в отличие от жизни его далеких предков, связанной со значительными физическими нагрузками.