Патогенез коронарной недостаточности

В основе патогенеза коронарной недостаточности – ишемия миокарда. Выделяют несколько основных типовых механизмов повреждения миокарда:

• Нарушение энергообеспечения кардиомиоцитов;

• Повреждение мембран и ферментов кардиомиоцитов;

• Дисбаланс ионов и жидкости;

• Расстройства механизмов регуляции сердечной деятельности.

Нарушение энергообеспечения кардиомиоцитов. В аэробных условиях в кардиомиоцитах основными субстратами для синтеза АТФ служат жирные кислоты (65-70%), глюкоза (15-20%) и лактат (10-15%). В условиях нарастающей ишемии в миокарде развивается снижение интенсивности окислительного фосфорилирования, что приводит к активации гликолиза и накоплению в миокарде лактата. Быстро уменьшаются запасы гликогена. Активация гликолитического метаболизма углеводов обусловливают развитие ацидоза, что существенно изменяет проницаемость мембран для метаболитов и ионов, подавляет активность ферментов энергообеспечения, синтеза клеточных структур, транспорта субстратов метаболизма и катионов. Последствия: снижение сократительной функции миокарда, нарушения кровообращения в органах и тканях, развитие сердечных аритмий.

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.

• Активация гидролаз. В результате фосфолипиды и белки мембран подвергаются гидролизу. Это сопровождается значительным повышением проницаемости мембран и снижением активности ферментов.

• Расстройства репарации мембран, что приводит к недостаточному восстановлению мембран.

• Нарушение конформации макромолекул (их пространственной структуры), разрыв мембран в результате их гипергидратации кардиомиоцитов, что обусловлено избытком в них гидрофильных молекул органических соединений (молочная и пировиноградная кислоты, альбумины, глюкоза и др.), а также ионов (Na+, Са2+) накопившихся в связи с расстройствами клеточного метаболизма.

• Активация свободнорадикальных и перекисных реакций приводит к повреждению белков, липидов, углеводов, нуклеиновых кислот. Приводит к потере мембраной её барьерных функций.

Дисбаланс ионов и жидкости развивается вслед за расстройствами энергообеспечения кардиомиоцитов, повреждением их мембран и ферментов или одновременно с ними.

Увеличение K+ вне кардиомиоцитов является следствием снижения активности Na+,K+‑АТФазы, дефицита АТФ, повышения проницаемости плазматической мембраны. Потеря ионов K+  кардиомиоцитами сопровождается повышением его содержания в интерстициальной жидкости и крови. Гиперкалиемия является одним из характерных признаков коронарной недостаточности, особенно при инфаркте миокарда. Повышение содержания ионов Na+, Ca2+ в клетках миокарда, приводит к накоплению избытка жидкости в клетках миокарда и существенному увеличению их объёма.

Дисбаланс ионов и жидкости вызывает нарушение сократительной функции миокарда и электрогенеза. При ишемии нарушаются процессы мембранного электрогенеза – автоматизм, возбудимость, проводимость клеток миокарда, что является причиной развития аритмий сердца.

Расстройства механизмов регуляции сердечной деятельности. На начальном этапе ишемии миокарда, как правило, наблюдается значительная активация симпатико-адреналовой системы. Это сопровождается увеличением содержания в миокарде норадреналина и особенно адреналина. Вследствие этого развивается тахикардия и увеличивается сердечный выброс.

Паралелльно с этим могут усиливаться и парасимпатические влияния (увеличение содержания в миокарде ацетилхолина - АХ). Однако, эффекты симпатических воздействий на сердце преобладают.

На более поздних сроках коронарной недостаточности отмечаются признаки доминирования парасимпатических влияний (уменьшение содержания в миокарде норадреналина и сохранение повышенного уровня АХ): брадикардия, снижение величины сердечного выброса, скорости сокращения и расслабления миокарда.

В условиях коронарной недостаточности (особенно при длительном её течении) развивается феномен гормоно-нейромедиаторной диссоциации катехоламинов – уменьшение содержания нейромедиатора норадреналина и увеличение уровня адреналина в ишемизированном миокарде, что потенцирует их кардиотоксическое действие. Причинами этого являются: активация выработки активных форм кислорода; усиление свободно-радикального перекисного окисления липидов; активация гидролаз (особенно фосфолипаз); увеличение транспорта ионов Са2+ из интерстициальной жидкости в кардиомиоциты. Избыток ионов Са2+ в свою очередь активирует Са2+-зависимые ферменты (фосфолипазы, АТФазы, протеинкиназы, разрушающие структуры клеток миокарда) и взаимодействие актина и миозина, что приводит к контрактуре миофибрилл миоцитов; снижает эффективность клеточного метаболизма (например, ресинтеза АТФ).