Коронарная недостаточность

Коронарная недостаточность — неспособность коронарного кровотока обеспечить сердце необходимым для его полноценного функционирования количеством кислорода. Результатом коронарной недостаточности является развитие ишемической болезни сердца (ИБС).

Кровоснабжение сердца осуществляется по системе коронарных артерий. Коронарный кровоток имеет ряд особенностей. Вход в коронарные сосуды располагается непосредственно за полулунными клапанами аорты и сердце получает самую свежую богатую кислородом кровь. Максимальный коронарный кровоток регистрируется во время диастолы и диастолической паузы. Во время систолы коронарные сосуды пережаты в толще миокарда и для метаболизма используется небольшой запас кислорода, содержащегося в миоглобине. При нарушениях ритма сердца с укорочением диастолы и диастолической паузы (например, при чрезмерно выраженной тахикардии) ограничивается приток кислорода к сердечной мышце и развивается циркуляторная гипоксия миокарда. Особенностью сердечной ткани является высокая экстракция (извлечение) кислорода из притекающей крови. Даже в покое сердце экстрагирует из крови максимально возможное количество кислорода (75 %), тогда как другие органы (например, скелетные мышцы) — только 30 %. При повышении потребности в кислороде скелетные мышцы имеют резерв экстракции, то есть могут извлекать из притекающей крови больше кислорода. Сердечная мышца лишена резерва экстракции, и повышенная потребность в кислороде может быть удовлетворена только за счет расширения коронарных сосудов и увеличения притока крови. Коронарные сосуды имеют высокий базальный сосудистый тонус. Это создает большой расширительный резерв, и если в покое коронарный кровоток составляет 250 мл/мин, то при значительной физической нагрузке он может возрастать до 4–5 л/мин за счет расширения коронаров.

Не все отделы сердца находятся в одинаковых условиях кровоснабжения. Наиболее уязвимыми участками в плане нарушения кровоснабжения являются глубокие субэндокардиальные отделы, где проходят тонкие извитые сосуды и практически нет анастомозов. По структуре коронарные сосуды относятся к сосудам концевого типа, то есть анастомозы имеются между достаточно крупными ветвями, а концевые веточки лишены анастомозов, поэтому их перекрытие (тромб, сдавление) приводит к ишемии соответствующего участка сердечной мышцы.

В регуляции коронарного кровотока важнейшую роль играет метаболическая ауторегуляция, обеспечивающая возрастание коронарного кровотока при увеличении потребности сердца в кислороде. Даже при небольшой нагрузке на сердце, при его гипоксии или ишемии в миокарде усиливается образование вазодилататорных веществ, которые расширяют коронарные сосуды. К вазодилататорным веществам относятся: ионы водорода, СО₂, лактат, пируват, аденозин, АДФ, АМФ, креатин, простагландины А и Е, оксид азота, простациклин. Этот механизм рабочей гиперемии срабатывает в миокарде очень быстро и обеспечивает удовлетворение возросшей потребности сердца в кислороде.

Особенностью нервной регуляции коронарного кровотока является синергизм влияний симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы, возбуждение которых приводит к дилатации коронарных сосудов. В интактных коронарных сосудах, как и в сократительном миокарде, преобладают β ₁‑ адренорецепторы, через которые медиируются дилататорные эффекты. В то же время в коронарных сосудах имеются и α ‑ адренорецепторы, через которые могли бы реализоваться констрикторные влияния. Однако α ‑ адренергические механизмы в интактных коронарах не работают, и это состояние обозначается термином «функциональный симпатолиз». В условиях патологии возможно снятие функционального симпатолиза и катехоламины могут вызывать α ‑ констрикторные реакции коронаров.

Большинство биологически активных веществ, гормонов и медиаторов вызывают расширение коронарных артерий. Коронароконстрикцию могут вызывать высокие концентрации ангиотензина II, тромбоксана А₂ и вазопрессина.

Ишемическая болезнь сердца клинически протекает в двух основных формах: стенокардия и инфаркт миокарда.

Стенокардия — это болевой синдром, сопровождающий ишемию миокарда. При ишемии участка сердечной мышцы возникает гипоксия, и обмен переходит на анаэробный путь, конечным продуктом которого является молочная кислота. Накопление молочной кислоты приводит к метаболическому ацидозу. В кислой среде начинается дегрануляция тучных клеток, освобождаются гистамин, серотонин, гепарин. Повышается образование активных форм кислорода, перекисей и свободных радикалов. Активируются процессы ПОЛ. Из клеток выходят ионы калия. Эти молекулы и ионы раздражают нервные окончания, заложенные в сердечной ткани, и возникает болевой синдром. Однако изменения, возникающие в сердечной мышце при стенокардии, не сопровождаются глубокими структурными изменениями миокарда, они обратимы, и восстановление кровотока ведет к полной нормализации метаболизма и функции миокарда.

Инфаркт миокарда (ИМ) — это ишемический, или коронарогенный некроз сердечной мышцы. В основе ИМ лежит длительное выключение доставки кислорода к сердечной мышце, в результате чего возникают глубокие структурные изменения в виде разрушения кардиомиоцитов (цитолиза) и выхода клеточного содержимого в окружающую среду.

В 97 % случаев ИМ у человека возникает на фоне атеросклеротического поражения коронарных артерий. Очень редко (в 3 % случаев) инфаркт развивается при неизмененных коронарах. Различают 3 патогенетических варианта ИМ.

I. Инфаркт в результате тромбоза коронарных сосудов на фоне атеросклероза. Встречается в 75 % случаев ИМ. При данной форме инфаркта диагноз верифицируется достаточно просто: на вскрытии обнаруживается обширный ИМ, а в коронарных артериях на фоне выраженных атеросклеротических изменений выявляется тромб, перекрывающий просвет сосуда.

Развитие в сосудистой ткани атеросклеротического процесса наряду с системными изменениями метаболизма, характерными для атеросклероза, предрасполагают к развитию сосудистого тромбоза, поскольку при этом имеются в наличии все элементы классической тромбогенной триады Вирхова:

1. Нарушение ламинарности (равномерности) тока крови. За счет структурных изменений в стенке сосуда (отложение солей кальция, кристаллов холестерина, формирование атеросклеротической бляшки) уменьшается его просвет. Выступающая в просвет сосуда атеросклеротическая бляшка нарушает ток крови, создавая замедление кровотока перед препятствием, ускорение движения крови между бляшкой и стенкой сосуда и повторное замедление кровотока в участке сосуда, находящемся после бляшки. Кроме того, после препятствия возникают завихрения, способствующие отбрасыванию тромбоцитов и других форменных элементов крови к стенке сосуда.

2. Альтерация стенки сосуда. При атеросклерозе различают метаболическую и структурную альтерацию. Под метаболической альтерацией понимается изменение химического состава и обмена веществ в клетках, образующих стенку сосуда. Действительно, при атеросклерозе в стенке сосуда накапливаются атерогенные липопротеиды — ЛПНП и ЛПОНП, кристаллы холестерина, соли кальция. Нарушается синтез важнейших компонентов, обеспечивающих тромборезистентность сосудистой стенки — оксида азота, простациклина, антитромбина III, хондроитинсульфата В, гепарина. На поверхности эндотелия экспрессируются адгезивные молекулы (Р‑ и E‑ селектины), повышающие способность эндотелия фиксировать тромбоциты и лейкоциты. Структурная альтерация выражается в образовании бляшек, пролиферации гладкомышечных клеток и изменении архитектоники (непрерывности) эндотелиального слоя.

3. Активация тромбоцитов, механизмов свертывания крови и угнетение систем антисвертывания и фибринолиза. При атеросклерозе в крови повышается содержание фибриногена, протромбина и других прокоагулянтных белков. Снижается активность плазмина и активаторов плазминогена. Повышается адгезивная и агрегационная способность тромбоцитов. Гиперлипидемия, наблюдаемая при атеросклерозе, повышает тромбогенный потенциал крови и сосудистой стенки. Источником тромбогенных субстанций может служить и разрушающаяся атеросклеротическая бляшка. Следовательно, при атеросклерозе коронарных сосудов создаются условия для усиленного тромбообразования.

Последствия тромбоза коронарного сосуда во многом зависят от темпа образования тромба. Поскольку коронары являются сосудами концевого типа, то быстрое перекрытие просвета сосуда тромбом непременно ведет к тяжелой ишемии и некрозу ткани. Однако если тромб растет медленно и просвет сосуда перекрывается постепенно, то возможна компенсация за счет активации процесса ангиогенеза и образования коллатералей. При начинающейся ишемии тканей в эндотелии сосудов, клетках соединительной ткани и тромбоцитах вырабатываются ростовые факторы (VEGF — ростовой фактор сосудистого эндотелия, FGF — ростовой фактор фибробластов, PDGF — тромбоцитарный ростовой фактор), которые стимулируют размножение эндотелиальных, гладкомышечных и соединительнотканных клеток выше места формирования тромба и тем самым активируют процессы неоангиогенеза — новообразования сосудов, растущих в зону ишемии и готовых обеспечить кровоснабжение участка ткани даже при полном перекрытии магистрального сосуда. Для формирования полноценного коллатерального русла необходимо не менее трех недель.

II. Инфаркт на фоне стенозирующего атеросклероза без тромбоза. В этом случае ИМ является результатом несоответствия потребности сердца в кислороде и его доставки по коронарным сосудам. Провоцирующим фактором, повышающим потребность клеток миокарда в кислороде, выступает нагрузка на сердце. В здоровом сердце повышенная потребность в кислороде быстро удовлетворяется за счет включения метаболического механизма ауторегуляции, приводящего к расширению коронарных сосудов и формированию рабочей гиперемии миокарда. При стенозирующем атеросклерозе коронарные артерии превращаются в плотные ригидные трубки, неспособные ни к сужению, ни к расширению. Образующиеся при нагрузке вазодилататорные метаболиты не могут вызвать расширение коронаров, возникают ишемия миокарда и дефицит кислорода. Если несоответствие между потребностью ткани в кислороде и его доставкой держится достаточно долго и достигает определенного критического уровня, развивается некроз сердечной мышцы.

III. ИМ на фоне неизмененных коронарных артерий. Это очень редкая форма ИМ. Встречается она у молодых людей и может привести к скоропостижной смерти. На вскрытии обнаруживается обширный инфаркт без тромбоза и атеросклероза коронарных артерий. В этом случае единственное, что остается предположить, — это спазм коронарных сосудов. Возможность спазма коронаров как причины ИМ в течение долгого времени являлась предметом дискуссии. Дело в том, что для развития некроза необходимо полное перекрытие коронарного сосуда не менее чем на 20–30 мин. Что лежит в основе такого длительного вазоспазма? Почему не срабатывает механизм метаболической ауторегуляции, призванный расширить коронарные сосуды? Эти вопросы в течение длительного времени не находили ответа. Американские исследователи в опытах на добровольцах подтвердили возможность длительного спазма коронарных сосудов. Однако длительный спазм возникал в особых условиях: на фоне блокады β ₁‑ адренорецепторов миокарда при одновременной стимуляции α ‑ адренорецепторов. В настоящее время считается, что спазм коронаров может быть причиной тяжелых ишемических изменений в миокарде. Однако этот спазм возникает не в здоровом сердце, а на фоне патологических изменений в сердечной мышце. Эти изменения могут быть следствием очагового миокардита, развившегося после перенесенного инфекционного заболевания, вследствие интоксикаций, дефицита ряда витаминов и стрессорных нарушений метаболизма кардиомиоцитов. В результате очаговых структурно-метаболических расстройств изменяется реактивность коронарных сосудов, в частности, снимается функциональный симпатолиз, и катехоламины через α ‑ адренорецепторы могут вызывать стойкий спазм коронарных сосудов. Способствуют снятию функционального симпатолиза угнетение аэробных процессов в миокарде и блокада β ‑ адренореактивных систем. Могут провоцировать развитие коронарного спазма даже небольшие локальные атеросклеротические изменения в коронарных артериях.