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

Установлено, что гиперлипидемия ведет к изменению состава липи дов клеточных мембран, белково липидных взаимодействий в мембран ных структурах с изменением их функциональных свойств. Так, в част ности, показано, что под влиянием гиперхолестеринемии изменяется состояние кальциевого и натриевого насосов клеточных мембран, на рушается функция митохондрий и саркоплазматического ретикулума [10]. Все это, вместе взятое, неизбежно отражается на функциональной активности клеток, тканей и органов.

Оценивая патогенетическую роль гиперлипидемии, нельзя не вер нуться к нарушениям гемореологии. В настоящее время имеется доста точно данных, чтобы признать, что гиперлипидемия изменяет реологи ческие свойства крови, способствуя повышению ее вязкости, адгезии и агрегации тромбоцитов и эритроцитов, укорочению жизни тромбоци тов и снижению электрофоретической подвижности клеток крови [9].

В нормальном продвижении крови по сосуду важную роль играет так называемый пристеночный слой (гликикаликс). В условиях гиперхоле стеринемии на поверхности эндотелиальных клеток, обращенных в про свет сосуда, образуются плотные наложения липопротеинов, замещаю щих гликокаликс. В этих ситуациях, в зависимости от уровня гиперхо лестеринемии, кровоток в микрососудах отдельных органов замедляет ся на 20 40% [11]. Кроме изменения реологических свойств крови с пос ледующими нарушениями микроциркуляции, гиперлипидемия оказы вает негативное влияние на другие звенья тканевого гомеостаза.

Известно, что в кислород транспортной функции крови, кроме хи мического взаимодействия гемоглобина с кислородом, не менее важ ное значение имеет диффузия кислорода через мембрану эритроцита, слой плазмы, стенку капилляра и перикапиллярное пространство [12]. Процесс насыщения крови кислородом, как и отдача кислорода в ка пиллярах, должен пройти стадию растворения в плазме. В модельных опытах с искусственной и нативной плазмой было выявлено, что повы шение концентрации липидов приводило к заметному снижению ско рости диффузии кислорода. Самое значительное замедление диффузии отмечалось при уровне концентрации субстратов, превышавшем физи ологическую норму для человека [14]. Кроме того, в плазме, богатой липопротеинами, происходит обволакивание мембран эритроцитов, что препятствует выходу кислорода, изменяет деформируемость, облегчая тем самым агрегацию и образование микротромбов в сосудах [13], и усу губляет каскад метаболических нарушений в тканях.

Итак, имеющиеся в настоящее время данные позволяют говорить, по крайней мере, о двух путях участия гиперлипидемии в развитии ИБС и других клинических проявлений атеросклероза: во первых, гиперли пидемия является одним из факторов риска атеросклероза, и, во вто рых, она может существенно влиять на функциональное состояние всех

Атеросклероз

Изменения физико химических свойств крови:

–реология

–гемостаз

–липиды

Клинические проявления: ИБС, ХЦВН, ОААНК

Рис.2.2. Патогенез клинических проявлений атеросклероза.

элементов системы кровообращения.

Суммируя изложенное, в патогенезе клинических проявлений ате росклероза можно выделить три ведущих фактора: нарушения макроге модинамики, микроциркуляции и физико химических свойств крови, которые, взаимодействуя и взаимообусловливая друг друга, приводят, в конечном итоге, к недостаточности кровоснабжения различных орга нов и тканей.

Вопрос о роли ангиоспазма в развитии ИБС имеет длительную исто рию, и в разные периоды времени ему отводилась неоднозначная, по

рою противоречивая роль. В настоящее время, благодаря широкому ис пользованию прижизненной коронарографии, вопрос этот получил объективно однозначное решение [53]. Убедительно доказано, что спон танный спазм венечных артерий действительно имеет место и наиболее часто отмечается при вариантной стенокардии (Принцметала).

Определенное влияние на ограниченность кровотока может оказы вать степень развития коллатеральных сосудов в органах. Хорошо изве стно, что развитие коллатерального кровообращения определяется не только степенью и сроком атеросклеротического поражения сосудов, но и индивидуальной реактивностью больного, обусловленной его кон ституционно генетическими особенностями [15]. Несомненно, что лица с низкой реактивностью будут иметь менее развитую коллатеральную сеть и, следовательно, более выраженные ишемические изменения в органах.

Относительно другого фактора патогенеза ишемии при атероскле розе, – повышения потребностей тканей в кислороде, – необходимо указать, что этот процесс, во первых, прямо с атеросклерозом не связан и, во вторых, для каждого органа имеет свою специфику. В целом для всех органов повышение потребности в кислороде связано с увеличе нием их функциональной активности, на чем, собственно, и основано применение дозированных нагрузок в диагностике нарушений регио нарного кровообращения при атеросклерозе. Рассмотрению этого про цесса в нашей книге посвящена специальная глава.

2.1. ФИЗИОЛОГИЯ И ПАТОФИЗИОЛОГИЯ КОРОНАРНОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ

Несмотря на огромное количество исследований, посвященных про блеме физиологии и патофизиологии коронарного кровообращения, конкретное содержание механизмов регуляции и компенсации, обес печивающих адекватное кровоснабжение сердца, до конца не изучено. Существующие разногласия в объяснении тех или иных механизмов ре гуляции коронарной гемодинамики обусловлены несколькими причи нами.

Во первых, это связано с тем, что на скорость и величину кровотока в коронарном русле влияют многочисленные физические, нейрогумо ральные и метаболические факторы, совокупность которых чрезвычай но сложно оценить даже в экспериментальных условиях.

Во вторых, существующие на сегодняшний день методы изучения коронарного кровотока не лишены недостатков, которые затрудняют, а нередко и способствуют ошибочной интерпретации полученных дан ных. Наиболее сложной задачей является оценка коронарного крово

обращения в условиях клиники, так как до сих пор не существует мето да, позволяющего точно измерить весь комплекс гемодинамических параметров этого сосудистого бассейна.

В третьих, следует обратить особое внимание на необходимость край не осторожной экстраполяции результатов экспериментальных иссле дований применительно к человеческому организму, в особенности при атеросклеротическом (и ином) поражении венечных артерий.

Вместе с тем ситуация не является абсолютно безнадежной. К на сто ящему времени на основании результатов фундаментальных иссле дований в экспериментальной и клинической кардиологии сложилась вполне аргументированная концепция, объясняющая механизмы коро нарного кровообращения.

Как известно, кровоснабжение сердца человека обеспечивается раз ветвлением двух мощных артериальных стволов: правой и левой венеч ных артерий, которые берут начало из соответствующих правого и ле вого синусов Вальсальвы и, следовательно, являются первыми ветвями аорты.

Левая коронарная артерия (ЛКА) представляет собой крупный со суд, диаметр которого может достигать 6 мм. Длина ее 8 10 мм. Артерия располагается между ушком левого предсердия и легочной артерией и делится, как правило, на две основные ветви: переднюю межжелудоч ковую и огибающую.

Передняя межжелудочковая ветвь является наиболее мощной; она располагается в передней продольной венечной борозде и доходит до верхушки сердца, заходя иногда на его заднюю поверхность. Передняя межжелудочковая артерия отдает три группы ветвей: 1) к правому желу дочку; 2) к левому желудочку; 3) к межжелудочковой перегородке.

Огибающая ветвь ЛКА – крупный сосуд диаметром от 2 до 4 мм. На протяжении первых 3 5 см артерия бывает покрыта жировой тканью, а также небольшими участками мышечной ткани, которые перекидыва ются через нее, как мостик. Огибающая ветвь заканчивается обычно между тупым краем сердца и задней продольной венечной бороздой, где отдает 2 3 артерии тупого края, кровоснабжающие боковую поверх ность сердца, и 3 6 артерий, питающих заднюю стенку левого желудоч ка.

В ряде случаев ЛКА делится не на две, а на большее число ветвей. Наиболее постоянной из дополнительных ветвей является диагональ ная ветвь, которая распространяется в латеральной части левого желу дочка, снабжая ее кровью.

Правая коронарная артерия (ПКА) в начальном отделе располагает ся позади основания легочной артерии, кпереди и под ушком правого предсердия. Далее артерия проходит по атрио вентрикулярной борозде на заднюю поверхность сердца, где образует заднюю межжелудочковую

ветвь. В области верхушки сердца ПКА анастомозирует с ветвями ЛКА. Кроме того, ПКА, отдавая 12 14 септальных ветвей, участвует в крово снабжении задней трети межжелудочковой перегородки. В ряде случа ев эта артерия может переходить на заднюю стенку левого желудочка, принимая участие в ее кровоснабжении.

На передней стенке правого желудочка от ПКА отходят 1 2 передние нисходящие ветви, питающие эту стенку. Одной из наиболее крупных ветвей ПКА является артерия острого края сердца (маргинальная ветвь). Эта артерия питает боковую стенку желудочка и достигает верхушки, где анастомозирует с ветвями ЛКА и ПКА [16].

При делении коронарных артерий и их распределении в миокарде могут иметь место индивидуальные вариации. Наиболее непостоянным является кровоснабжение задней стенки сердца (диафрагмальной по верхности).

Втолще миокарда коронарные артерии распадаются на артериолы и густую сеть капилляров. Венозные концы капилляров, анастомозируя между собой, образуют венулы и вены и формируют два пути оттока кро ви – через коронарный синус и передние вены сердца, каждый из кото рых впадает в правое предсердие.

Своеобразие венечного оттока заключается также в том, что в сердце человека каждую артерию сопровождает одна вена и, кроме того, суще ствует система сосудов Вьессена Тебезия, представляющая собой сеть анастомозирующих каналов, открывающихся во все камеры сердца. При нарушениях кровотока в венечных артериях сосуды Вьессена Тебезия приобретают компенсаторное значение [17,18].

Другой особенностью коронарного кровообращения, связанной с анатомическим своеобразием сосудистой системы сердца, является раз витая сеть капилляров. Доказано, что число капилляров на единицу объе ма миокарда в два раза превышает количество капилляров, приходящих ся на такой же объем скелетной мышцы [19].

Таким обильным кровоснабжением частично объясняется способность миокарда извлекать кислород из крови более активно, чем другие органы.

Вусловиях покоя коронарный кровоток у человека, по данным раз ных авторов, колеблется в диапазоне от 60 до 150 мл на 100 г массы ми окарда. Иными словами, для сердца весом около 300 г объем коронар ного кровотока составляет в среднем 250 мл/мин. Известно, что минут ный объем крови в покое составляет 4 6 л, следовательно, минутный объем коронарного кровотока составляет 5 6% от общего сердечного выброса. Во время максимальных физических нагрузок, когда сердеч ный выброс может возрастать до 25 30 л/мин, объем кровотока в венеч ных артериях имеет способность к более чем 10 кратному увеличению [18 22].

Это еще раз подчеркивает мобильность регуляции кровоснабжения

новленным, что объемный кровоток в любой системе зависит от перфу зионного давления и сосудистого сопротивления [22,26].

Вкоронарной системе перфузионное давление упрощенно опреде ляется градиентом между давлением в устьях венечных артерий (сину сы Вальсальвы) и давлением в правом предсердии (коронарный синус) во время диастолы. Отсюда величина коронарного кровотока прямо про порциональна перфузионному давлению и обратно пропорциональна коронарному сосудистому сопротивлению [17 19,22].

Влитературе имеются указания о практическом приравнивании коронарного перфузионного давления к величине диастолического дав ления в аорте из за низких значений венозного давления [27]. В свою очередь, давление в аорте (как систолическое, так и диастолическое) зависит от ударного объема левого желудочка, эластичности аорты и крупных артерий, вязкости крови и общего сосудистого сопротивления [20,26].

Функция аорты как компрессионной камеры для обеспечения непре рывности потока крови известна со времен С.Хейлса, который в 1733 г. первым высказал мысль о пропульсивной роли аорты (цит. по [28]). Не мецкий физиолог О.Франк (1899) развил идеи С.Хейлса в теорию упруго го резервуара, и в настоящее время гемодинамическая роль аорты и круп ных артерий стала аксиомой в физиологии сердечно сосудистой систе мы.

Во время систолы левого желудочка аортальная компрессионная ка мера выполняет функцию резервуара крови, когда часть ударного объе ма (около 30 мл) заполняет растянутые сегменты восходящего отдела аорты. Благодаря эластичности и упругости стенок аорты, систоличес кий прирост объема ее восходящей части является крайне важным ге модинамическим условием для создания эффективного коронарного кровотока в диастолу. В связи с тем, что во время диастолы антеградный кровоток в восходящем отделе аорты прекращается, созданный в сис толу резервный объем крови попадает в устье коронарных артерий, яв ляясь единственным источником кровоснабжения сердечной мышцы в диастолическом периоде кардиоцикла [29,30].

Своеобразная особенность кровоснабжения миокарда заключается также в том, что вследствие ритмического сокращения сердечной мыш цы величина коронарного кровотока изменяется даже за время одного сердечного цикла. Среди гипотез, объясняющих фазность коронарного кровотока, наиболее распространена теория, согласно которой объем венечного кровотока пропорционален разнице между перфузионным и интрамиокардиальным давлением. Ведущую роль в увеличении перфу зионного и интрамиокардиального давления играет механическое со кращение, которое ограничивает коронарный кровоток вследствие рез кого повышения внутрижелудочкового и интрамурального давления и

механической компрессии венечных артерий во время систолы [20,27]. По мнению К.Б.Тихонова [31], прилежащие друг к другу, но по раз ному ориентированные мышечные волокна при сокращении сердца со здают “эффект ножниц”. В результате этого кровоток в коронарных со судах в систолу может резко ограничиваться либо полностью прекра щаться. Кроме того, как считает автор, сокращение и утолщение мы шечных волокон вызывает удлинение ветвей субэпикардиальных арте рий, проходящих через толщу миокарда, что приводит к значительному

повышению коронарного сопротивления.

Вместе с тем, несмотря на значительное увеличение интрамурально го давления, кровоток в интрамиокардиальных артериях, падая в сис толу на 40 85%, полностью не прекращается и составляет в среднем 25 30% диастолического кровотока [19].

Следовательно, в течение систолы сжатие венечных артерий не яв ляется тотальным и частично преодолевается коронарным перфузион ным давлением.

Как бы там ни было, считается твердо установленным тот факт, что 85 90% объема коронарного кровотока приходится на диастолический период, причем максимум кровотока совпадает с фазой ранней диасто лы. Это объясняется прежде всего тем, что в момент релаксации мио карда происходит быстрое снижение экстраваскулярной компрессии ве нечных артерий на фоне сохранения достаточно высокого давления в аорте. И, наконец, предполагается, что увеличение коронарного крово тока в первой половине диастолы связано с присасыванием крови в рас слабляющиеся желудочки [25,32].

Соотношение систолической и диастолической компонент крово тока, будучи изменчивой величиной в разных гемодинамических ситу ациях, в условиях покоя примерно равно 1 : 6. При этом отток венозной коронарной крови, наоборот, максимален в период систолы, что объяс няется теми же компрессионными механизмами [33].

Фазовые изменения кровотока особенно выражены в миокарде ле вого желудочка, а точнее в его субэндокардиальных слоях, где во время повышения внутрижелудочкового давления возможен даже ретроград ный кровоток, поскольку в этот момент интрамиокардиальное давле ние выше чем в аорте. Интрамуральное давление, нарастая от эпикарда к эндокарду, приобретает наиболее высокие значения в субэндокарди альных слоях, где оно может быть выше внутрижелудочкового как во время систолы, так и во время диастолы [18,33].

Таким образом, несмотря на различия в деталях, большинство ис следователей придерживается единой точки зрения о снижении, либо прекращении, коронарного кровотока в фазе повышения внутрижелу дочкового давления и максимальном кровотоке в период диастолы.

В миокарде правого желудочка интрамуральное систолическое дав

ление не достигает высоких величин, в связи с чем кровоснабжение этого отдела сердца не имеет выраженных фазовых изменений. Достаточно высокое давление в аорте способствует относительно свободному про хождению крови по артериям правого желудочка, так как они не под вергаются существенному сужению интрамуральным давлением [18,25,30].

Отдельно следует осветить основные положения о нейрогумораль ных механизмах регуляции коронарного кровообращения.

Как известно, уровень энергетического обмена сердца даже в усло виях полного покоя достаточно высок. По данным А.В.Трубецкого [19], потребление кислорода в покое составляет 4 10 мл на 100 г массы мио карда в 1 минуту. При этом из притекающей крови экстрагируется 60 75% кислорода (для сравнения, ткань головного мозга экстрагирует лишь 25 30% кислорода). Содержание кислорода в коронарной венозной кро ви составляет всего 5 6 об %, тогда как в крови из полых вен 14 15 об %. Поэтому всякое повышение потребности миокарда в кислороде обес печивается за счет повышения объема коронарного кровотока, проис ходящего, главным образом, вследствие дилатации венечных артерий и увеличения числа функционирующих капилляров.

Всвязи с тем, что собственные запасы кислорода, связанного в мио карде с миоглобином относительно невелики, а способность сердечной мышцы вырабатывать энергию путем анаэробного гликолиза – крат ковременна, существует тесная связь между уровнем миокардиальных метаболических запросов и величиной коронарного кровотока. При этом доказано, что артериолярный участок венечного русла обладает зна чительным резервом для расширения, и адекватная работа сердца в дан ных конкретных условиях прямо зависит от способности коронарных сосудов изменять свой тонус, а тем самым, и свою пропускную способ ность [34 36].

Регуляция тонуса коронарных артерий тесно связана как с метабо лическими запросами миокарда, так и с химическим составом притека ющей крови. Известно, что как при увеличении потребности сердца в кислороде, так и при недостаточном поступлении оксигенированной крови коронарные артерии расширяются. Первая реакция описана в ли тературе как рабочая гиперемия, вторая – как реактивная гиперемия [19,27].

Вэкспериментальных исследованиях показано, что при снижении насыщения крови кислородом на 10% объем коронарного кровотока по вышается почти на 300% [18].

Гипоксия автоматически вызывает дилатацию, так как дефицит кис лорода прямо влияет на гладкие мышцы артерий, изменяя электрохи мический потенциал мышечных клеток, что в свою очередь опосредует релаксацию прекапиллярного сфинктера [38]. Согласно другой точке