Фазови състояния на миокарда

Денчев Ст., С. Марчев: Фазови състояния на миокарда. Съвременна медицина 1991 кн 2, стр. 7 - 9

Ключови думи: нормоксемичен миокард, зашеметен миокард, реперфузионно увреждане, свободни радикали, антиоксиданти, хиберниран миокард, мумифициран миокард.

През последните години в кардиологията навлязоха нови понятия, които отразяват преходни състояния между нормоксемичния миокард и невъзвратимите стадии на некроза и/или фиброза. Те са фазови, защото определящата ги характеристика е възможността за възстановяване след различна по степен и времетраене миокардна дисфункция.

През 1982 год. Braunwald и Kloner въвеждат термина зашеметен (stunned) миокард. С него те означават постисхемичен миокард, при който въпреки относително рано настъпилата реперперфузия и липса на некроза, се установяват промени в механичната функция в съчетание с патологични Q-зъбци. На ултраструктурно ниво се установяват цитоплазмена вакуолизация, оточност и фрагментация на митохондриите, разкъсване на сарколемата, оток между миофиламентите и др.

Нормоксемичният миокард изисква нормален коронарен кръвоток и нормално протичане на биохимичните процеси, обезпечаващи енергетичното му осигуряване.То се осъществявава чрез синтез на пуринови нуклеотиди, образуване на макроергични фосфатни съединения - аденозинтрифосфат (АТР) и креатинфосфат (СР) посредством оксидативното фосфорилиране (70%) и аеробната гликолиза (30%) и транспорт на енергетичните субстрати до мястото на тяхната утилизация. При острата исхемия пораженията са в пряка зависимист от степента и времетраенето на ограничен коронарен кръвоток. Промените в миоцитите засягат най-напред енергетичния метаболизъм. Оксидативното фосфорилиране се инхибира, а гликолизата първоначално се стимулира, гликогеновите депа се мобилизират и като резултат рязко се покачва лактатната продукция. Изискванията на миокарда значително надминават продукцията на макроергични връзки.

В резултат рязко намалява нивото на АТР, което първоначално се компенсира чрез депата на СР. След 12-15 мин.от началото на исхемичния период се установява 30-50% редукция на тези фосфати, но тъй като миоцитите могат да преживеят при наличие на около 25% от нормалната концентрация на АТР, клетъчна смърт не настъпва. Повторните пристъпи могат да доведат до некроза дори и при по-малка продължителност на исхемията. По време на реперфузията се установява намаление концентрацията на свободния аденозиндифосфат (АDP), което води до забавяне реакцията на миофибриларната креатинкиназа с последващо намаляване на АТФ-азната реакция и съответно на това настъпват нарушения в контрактилитета. Затруднената ресинтеза на макроергичните фосфати не може да обясни изцяло феномена зашеметен миокард. Теорията на реперфузионното увреждане на миокарда значително допринася за изясняването на проблема.

В редица проучвания е установено, че успоредно със спасяващия миокарда ефект, реперфузията има и увреждащо действие. То се изразява в морфологични нарушения на миоцитите, калциево натрупване, оток, хеморагия, излив на ензими и аритмии. Основна роля играят свободните кислороднирадикали - супероксидният анион, водородният прекис и хидроксилният радикал. Те се произвеждат в малки количества и в нормални условия при електронния транспорт в митохондриите, но по време и малко след реперфузията се генерират експлозивно. Мястото на тяхното формиране е предимно в ендотелните клетки. Те дифундират в интерстициума, атакуват клетъчните мембрани като предизивикват пероксидация на мембранните липиди, увреждат саркоплазматичния ретикулум с нарушаване клетъчната хомеостаза и свързването на електрическото възбуждение със съкращението; също така се уврежда сарколемата, при което се губи селективният пермеабилитет с повлияване на електрическото активиране и калциевата хомеостаза, митохондриите с последващо увреждане на окислителното фосфорилиране и др.

От свободните радикали могат да се засегнат вероятно дори и нормални миоцити, а не само увредените от исхемията. Освен чрез директното въздействие върху миоцитите, свободните радикали увреждат ендотела на малките съдове, образуват се левкоцитни и тромбоцитни запушалки, което от своя страна задълбочава исхемията. Доказателство за патогенетичната роля в увреждането на миокарда са и проучванията, които показват, че антиоксиданти като супероксид дизмутазата, каталазата и др, приложени непосредствено преди или по време на реперфузията, но не и след нея, намаляват увреждането и по този начин ускоряват възстановяването на миокарда

Увреждането на контрактилитета засяга най-напред диастолната, а след това систолната функция. Възстановяването става в обратен ред, като за систолната функция са необходими до 7, а за диастолната - до 10 дни, понякога и повече. Възстановителните процеси протичат по-бързо в субепикарда, така че задебеляването в най-външния слой на миокарда може да е нормализирано, когато в субендокарда персистира нарушението в контрактилитета. Това още веднъж показва, че тежестта на зашеметяването е пропорционална на тежестта на предшествуващата исхемия.

Изчезване на патологичния Q-зъбец се установява и след по-дълги периоди при оперативна реваскуларизация. Понякога въпреки адекватната реперфузия и нормализиране на контрактилната функция, в електрокардиограмата остават трайни Q-зъбци. В този случай не се касае за зашеметяване, а за оформяне на острови, ивици или дифузно пръснати нормални миофибри, на които се дължи нормалната кинетика, но които електрически са маскирани от околната фиброзна тъкан.

В последно време концепцията за постисхемичната дисфункция бе разширена въз основа на наблюдения, че контрактилитетът остава потиснат за различни периоди от време след перкутанна транслуминална ангиопластика, след продължителни натоварвания, операции върху отворено сърце и при транспланираното сърце.

През 1984 година H. Rahimtoola предлага понятието хиберниран (hibernating) миокард, получило разпространение през 1986 год. със статия на E. Braunwald. С този термин се означава състояние на трайно намалена миокардна и левокамерна функция в покой, която може да бъде частично или напълно възстановена при благоприятна промяна в съотношението доставка/потребност на О чрез подобряване на коронарния кръвоток или при намаляване кислородната консумация. Сърцето е разградило своята механична функция за запазване на виталността си като е осъществило ново равновесие, при което няма некроза и исхемична симптоматика. Или както го определя Rahimtoola - умно сърце: малко кръв - малко работа.

Характерната констелация е липса на стенокардия и нормална електрокардиограма в съчетание със зона на а/дискинезия или тежка хипокинезия на контрастната или радиоизотопната вентрикулография. При селективна коронарна ангиография съответната зона се кръвоснабдява от съд със стеноза над 70% до пълна оклузия и пълнене по колатерали. Тази "локална електромеханична дисоциация" е възвратима, което може да бъде доказано чрез установяване подобрение на кинетиката след инфузия на нитропрепарат, прилагане на симпатомиметици или след постекстрасистолно съкращение следствие намаляване преднатоварването и/или увеличение на интрацелуларния калций. С позитронна емисионна томография (PET) в тези участъци се установява запазено или дори увеличено поемане на глюкоза, за разлика от фиброзните участъци, където такова липсва. Хистологично и ултраструктурно миокардът не показва промени, но нуклеотидният пул и високоергичните фосфатни депа са намалени, без да са изчерпани.

Няколко възможности съществуват за хибернирания миокард. При оперативна или балонна реваскуларизация след различно дълъг период настъпва пълно или частично подобряване на нарушенията в контрактилитета. Това възстановяване може да настъпи дори интраоперативно.При остро влошаване на кръвотока може да некротизира или при ранна реперфузия да премине в състояние на зашеметяване с преходно формиране на патологичен Q-зъбец. Възможно е хиберниране на едни участъци от левокамерната мускулатура при хронична тежка хипоперфузия, а в зоната на друга, остро оклузирана артерия с ранна реперфузия миокардът да бъде зашеметен с последващо преминаване към хиберниране поради високостепенна остатъчна стеноза.

Интересна теза предлага T. Bashour. Нефибротични миокардни сегменти с видимо нормална хистология, но с дефинитивно увредена енергетична система могат да преминат в невъзвратимо състояние, което той нарича миокардна мумификация. Потвърждение на тезата си той търси в несъответствието между рапространението на патологични Q-зъбци и по-голямата зона на дисфункция, установима чрез РЕТ, също така в нееднаквия отговор на хибернираните участъци към нитроглицериновия тест или на реваскуларизация. В същата статия той предлага концепцията за хибернирания миокард като обяснение за подобряването на левокамерната функция при напреднали аортни пороци след клапно протезиране.

Предложените проблеми подлежат на доизясняване.

Един цитат от Гьоте твърде добре отразява вечното търсене в науката:

Фауст: Там много гатанки ще разрешим.
Мефистофел: Но други гатанки заплитат се веднага!

ЛИТЕРАТУРА

1. Bashour T., Kabbani S., Brewster H., Wald S., Hanna E., Cheng T. :Transient Q waves and cardiac failure during ischemia. Electrical and mechanical stunning of the heart ;Am Heart J 106, 1983, 780
2. Bashour T., Goldschlager A.: Persistent Q waves with restoration of normal ventricular contractility after emergency coronary reperfusion. Am Heart J 110, 1985, 888
3. Bashour T. :On myocardial life, hibernation and death. Am Heart J 112, 1986, 427
4. Bashour T., D. Mason :The myocardial hibernation and embalmment. Am Heart J 119, 1990, 706-8
5. Becker L., G. Ambrosio : Myocardial consequences of reperfusion. Prog Cardiovasc Dis. XXX, 1987, 23-44
6. Bolli R.: Oxygen derived free radicals and postischemic myocardial dysfunction ( "stunned myocardium" ) JACC 12, 1988, 239-49
7. Braunwald E., R. Kloner :The stuned myocardium: prolonged, post ischemic ventricular dysfunction. Circulation 66, 1982, 1146
8. Braunwald E., J. Rutherford : Reversible ischemic left ventricular dysfunction: evidence for the ''hybernating myocardium". J Am Coll Cardiol 8, 1986,1467
9. Brunken R., J. Tillish, M. Schwaiger et al: Regional perfusion, glucose metabolism and wall motion in patients with chronic electrocardiografic Q wave infarction: evidence for persistens of viable tissue in same infarct regions by positron emission tomography. Circulation 73, 1986, 951
10. Cabin H.S., K. Clubb, N. Vito, B. Zaret: Regional dysfunction by equilibrium radionucleotid angiocardiografy: a clinico-pathological studi evalueting the relation of degree of dysfunction to the presence and extent of myocardial infarction. J Am Coll Cardiol 10, 1987: 743
11. Conde C., J. Meller, J. Espinoza et al: Disappearance of abnormal Q waves after ACB-surgery. Am J Cardiol 36, 1978, 889
12. Geft J., M. Fischbein, K. Ninomiya et al: Intrmittent brief periods of ischemia have cumulative effect and may couse myocardial necrosis. Circulation 66, 1982, 1150
13. Jennings R., J. Steenbergen: Nucleotid metabolism and cellular damage in myocardial ischemia. Am Rev Physiol 47, 1985, 727-49
14. Meller J., C. Conde, E. Donoso, S. Dah: Transient Q waves in Prinzmetal's angina. Am J Cardiol 35, 1975, 691
15. Mintz L., N. Ingels, G. Daughter,et al.: Sequential studies of left ventricular function and wall motion after coronary bypass surgery. Am J Cardiol, 45; 1980; 210
16. Rahimtoola S.: The hibernating myocardium. Am Heart Journal, 117, 1989, 211-221
17. Swain J., R. Sabine: Energy metabolism and transport in the ischemic and postischemic myocardium. в "Acute coronary care" под ред на R. Califf и J. Wagner. 1985, Martinus Nijhof Publishing, Boston, 21-28
18. Tillish J., R. Brunken, R. Marshal, et al. Reversibility of cardiac wallmotion abnormalities predicted by PET. N Engl J Med 314, 1986, 884
19. Topol E., J. Weiss, P. Guzman: Immediate improvement of dysfunctional myocardial segments after coronary revascularization: detection by intraoperative transesophageal echocardiography. J Am Coll Cardiol, 4, 1984, 11-23