1. Розлад процесів енергозабезпечення кардіоцітов - ініціальний і один з головних чинників ушкодження клітин при КН. При цьому реакції енергозабезпечення порушуються на основних його етапах: ресинтезу АТФ; транспорту його енергії до еффекторним структурам клітин (миофибриллам, іонним «насосів» і т.д.), утилізації енергії АТФ. В умовах ішемії швидко виснажується резерв кисню, пов'язаного з миоглобином, і інтенсивність окисного фосфорилювання в мітохондріях значно знижується. У зв'язку з низькою концентрацією О2 акцептора протонів і електронів - порушується їх транспорт компонентами дихального ланцюга і сполучення з фосфорилюванням АДФ. Це приводить до зниження концентрації в кардіоміоцитах АДФ і КФ.
Порушення аеробного синтезу АТФ викликає активацію гліколізу, в результаті відбувається накопичення лактату, а це супроводжується розвитком ацидозу. Внутрішньо-і позаклітинний ацидоз істотно змінює проникність мембран для метаболітів і іонів, пригнічує активність ферментів енергозабезпечення (в тому числі ензимів гликолитической продукції АТФ), синтезу клітинних структур.
Ці механізми діють головним чином в ішемізованої зоні. У віддалених від неї ділянках процес ресинтезу АТФ страждає менше.
Відомо, що основна частка енергії АТФ (до 90%) споживається в реакціях, що забезпечують скоротливий процес, отже, розлад енергопостачання проявляється в першу чергу порушенням скорочувальної функції серця, а значить, і порушенням кровообігу в органах і тканинах.
2. Пошкодження мембранного апарату і ферментних систем кардіоцітов. В умовах коронарної недостатності їх пошкодження є наслідком дії загальних механізмів: інтенсифікації вільнорадикальних реакцій і ПОЛ; активації лізосомальних і мембрансвязанного гидролаз; порушення конформації молекул білків і ліпопротеїдів; мікророзривів мембран в результаті набухання клітин міокарда і т.д.
3. Дисбаланс іонів і рідини. Як правило, дісіонія розвивається «слідом» або одночасно з розладами реакцій енергозабезпечення кардіоцітов, а також з пошкодженням їх мембран і ферментів. Суть змін полягає у виході іонів калію з ішемізованих кардіоцітов, накопиченні в них натрію, кальцію і рідини. У ролі ведучих причин K + -Na + дисбалансу при КН називають дефіцит АТФ, підвищення проникності сарколеми і гальмування активності K + -Na + - залежної АТФ-ази, що створює можливість пасивного виходу K + з клітини і входу в неї Na + за градієнтом концентрації. КН супроводжується також вивільненням великої кількості калію і кальцію з мітохондрій. Втрата калію кардиомиоцитами супроводжується підвищенням його вмісту в інтерстиціальної рідини і крові. У зв'язку з цим гіперкаліємія є одним з характерних ознак коронарної недостатності, особливо при інфаркті міокарда. Гіперкаліємія - одна з головних причин підйому сегмента ST при ішемії та інфаркті міокарда. Дисбаланс іонів і рідини викликає порушення електрогенеза і скорочувальних характеристик клітин міокарда. У зв'язку з відхиленнями трансмембранного електрогенеза розвиваються аритмії серця.
4. Розлад механізмів регуляції серця. Наприклад, КН характеризується фазними змінами активності механізмів регуляції, в тому числі - симпатичної та парасимпатичної. На початковому етапі ішемії міокарда, як правило, спостерігається значна активація симпатоадреналової системи. Це супроводжується збільшенням вмісту в міокарді норадреналіну і особливо - адреналіну. Внаслідок цього розвивається тахікардія, збільшується величина серцевого викиду (знижується відразу після початку епізоду КН). Паралельно посилюються і парасимпатичні впливу, але в меншому ступені. На пізніх термінах КН реєструється зменшення вмісту в міокарді норадреналіну і збереження підвищеного рівня ацетилхоліну. В результаті відзначається розвиток брадикардії, зниження величини серцевого викиду, швидкості скорочення і розслаблення міокарда.
На підставі результатів гістопатологічних, ангіографічних і ангіоскопіческіх досліджень виділяють шість стадій (варіантів) морфопатогенеза ІМ:
1. Розростання атероматозной бляшки.
2. Патологічний спазм ураженого атеросклерозом ділянки судинної стінки, т. Е. Аномально інтенсивне скорочення гладком'язових елементів зміненої атеросклерозом судинної стінки у відповідь на дію нейрогенних, паракрінних і механічних стимулів.
3. Розрив або пошкодження судинної стінки в області атероматозной бляшки внаслідок: а) різкого збільшення маси бляшки; б) дегенерації і загибелі ендотеліоцитів через інфільтрації макрофагами судинної стінки і секреції ними протеолітичних ферментів; в) спазму артерії, який пошкоджує ендотелій в області бляшки.
4. Тромбоз. Механічні пошкодження ендотелію оголюють лежать під ним фибронектин, колаген і фактор фон Віллебранда, кожен з яких активує тромбоцити. Адгезія активованих тромбоцитів один до одного служить який ініціює моментом тромбоутворення.
5. Спонтанний лізис тромбу. Після завершення тромбоутворення тканинної активатор плазміногену перетворює плазміноген в плазмін, що веде до деполімеризації фібрину. Одночасно інгібітор активатора плазміногену і циркулює з плазмою крові альфа-2-антиплазмін гальмують лізис тромбу. Співвідношення між тромбоутворенням поряд з падінням об'ємної і лінійної швидкості кровотоку, з одного боку, і лізисом тромбу разом з руйнівним його дією кровотоку - з іншого, визначає час утворення або зникнення тромбу в просвіті артерії. Часткова оклюзія судини тромбом часто проявляє себе нестабільною стенокардією. Повна обтурація просвіту судини зазвичай служить причиною ІМ.
6. ретромбози, поширення тромбу по судині і тромбоемболія. У 50% хворих на ІМ повна обтурація просвіту судини відбувається швидко. У інших хворих прогресування оклюзії внаслідок тромбозу чергується з руйнуванням тромбу під впливом спонтанного лізису і кровотоку. В результаті у таких пацієнтів немає раптової появи всіх симптомів інфаркту, першими з яких можуть бути почастішання нападів стенокардії і депресія сегмента ST електрокардіограми.
Глибокого сну і станнінг міокарда. Якщо після виникнення циркуляторної гіпоксії серця в його ураженому нестачею кисню ділянці продовжує залишатися високим відношення потреби клітин серця в кисні до доставки О2кардіоміоцітам, то пов'язані з гіпоксією патологічні зміни можуть прогресувати аж до цитолізу. Циркуляторна гіпоксія серця індукує на органному рівні захисну реакцію гібернірующего міокарда (глибокого сну серця).
Гіпокінезія і акінезія сегментів стінки лівого шлуночка, викликана глибокого сну серця, ще не говорять про незворотні зміни кардіоміоцитів, в яких під час гістологічного дослідження не знаходять ознак характерною для початкових стадій гипоксического гіпоергозу дегенерації. Гибернация зберігає кардіоміоцити таким чином, що відновлення кровотоку протягом тижня після виникнення ішемії (АКШ, чрезкожная ендоваскулярна пластика вінцевої артерії) піддає зворотному розвитку гіпо- і акінезія сегментів стінки шлуночків.
На жаль, в даний час не існує широко доступних достовірних способів визначення життєздатності (глибокого сну) серцевих клітин. Лише комбінація ангіографії, ЕхоКГ, сцинтиграфії та комп'ютерної томографії серця при кумуляції в кардіоміоцитах і елімінації з них радіонуклідів дозволяє отримати достовірну інформацію про ступінь життєздатності гібернірующего міокарда.
До сих пір не з'ясовано, що собою являє станнінг - це суто патологічний стан міокарда або наслідок захисної реакції глибокого сну. Істотна відмінність станнінга від глибокого сну в тому, що відновлення доставки клітинам серця кисню і енергопластіческіх субстратів не усуває пригнічення насосної функції серця. Імовірно в основі розвитку станнінга лежать утворення вільних кисневих радикалів, порушення міграції кальцію через клітинні мембрани і низька ефективність уловлювання кардиомиоцитами вільної енергії при біологічному окисленні. Стан станнінга міокарда може тривати дні або місяці.
При абсолютній коронарної недостатності поряд з патогенетичними формуються і включаються саногенетіческіе механізми:
1. Посилення колатеральногокровообігу. Відомо, що коронарні артерії характеризуються дуже малою кількістю колатералей. Однак, незважаючи на це, кровопостачання інфарцірованного області може бути покращено, по-перше, за рахунок розширення інших гілок тої коронарної артерії, в одній з гілок якої порушена прохідність; по-друге, за рахунок розширення інших коронарних артерій (коли коронарні артерії розподіляються в серці по розсипний типу, перекривають одну і ту ж зону); по-третє, при ослабленні скорочувальної здатності міокарда і виникає при цьому залишкового систолічного об'єму крові в порожнині шлуночків, а також підвищенні внутриполостного діастолічного тиску, коли кров по системі судин Вьессена-Тебезія може йти ретроградно - з порожнини серця в вінцеві судини, що підсилює васкуляризацию ішемізованої ділянки.
2. Посилення парасимпатичних впливів на міокард знижує його потреба в кисні. Причому це зниження «перекриває» коронаросужівающій ефект парасимпатических медіаторів.
Ефекти постокклюзіонной реперфузії міокарда
Поновлення течії крові є найбільш ефективним способом припинення дії патогенних факторів ішемії. Реперфузія перешкоджає розвитку інфаркту міокарда; формування аневризми в раніше ишемизированной зоні серця; сприяє утворенню сполучної тканини в стінці аневризми, якщо вона розвинулася; відновленню скорочувальної функції серця. Однак є початковим етапом постокклюзіонной реперфузії коронарних судин і міокарда нерідко супроводжується порушеннями ритму серця, дестабілізацією показників кровообігу, дисбалансом біохімічних параметрів.
Отже, постокклюзіонная реперфузия коронарних артерій може надавати, поряд з основним - репаративну, відновним ефектом, також і патогенну дію на міокард. Останнє служить сукупним наслідком пролонгування його ішемічного ушкодження, а також - додаткової альтерації його факторами реперфузії і реоксигенації (див. Розділ 19).
До основних механізмів додаткового реперфузійного пошкодження клітин міокарда відносять:
1) Посилення порушення енергетичного забезпечення клітин реперфузіруемого міокарда на етапах ресинтезу, транспорту та утилізації енергії АТФ. Придушення процесу ресинтезу АТФ обумовлено, головним чином, гіпергідратацією, набуханням і руйнуванням мітохондрій клітин реперфузіруемого міокарда. Останнє є результатом осмотичного набряку органел в зв'язку з надмірною накопиченням в них іонів кальцію і рідини. Підвищення вмісту кальцію в мітохондріях обумовлено: а) ПІСЛЯІШЕМІЧНИЙ посиленням транспорту в них електронів в зв'язку з їх реоксигенації і використанням енергії транспорту електронів якраз для «закачування» Са2 + в мітохондрії; б) збільшенням внутрімітохондріального вмісту неорганічного фосфату, активно зв'язує катіони Са2 +. Разом з тим іони Са2 +, крім їх високої гідрофільності, володіють і роз'єднувальним ефектом.
2) Наростання ступеня пошкодження мембран і ферментів клітин міокарда (активуються киснево ліпоперекісние процеси, кальцієва активація протеаз і т.д.).
3) Збільшення дисбалансу іонів і рідини.
4) Зниження ефективності регуляторних (нервових, гуморальних) впливів на клітини міокарда.
5) Розлади мікроциркуляції (підвищення проникності стінки капілярів міокарда внаслідок вивільнення активованими лейкоцитами і ендотеліоцитами протеаз, цитокінів і ін.). Детальніше питання реперфузійних порушень розглядаються в спеціальному розділі (див. Нижче).
У зв'язку з вищесказаним зрозуміло, що зараз активно розробляються методи лікування і профілактики, спрямовані на попередження або зменшення ступеня постокклюзіонних пошкоджень і потенціювання адаптивних, репаративних ефектів реперфузії.