Реперфузия миокарда это

Реперфузия миокарда это

Наиболее распространённая форма коронарной недостаточности — стенокардия — характеризуется спонтанной или вызванной медикаментозно сменой более или менее длительного периода ишемии миокарда периодом возобновления коронарного кровотока — реперфузией. Частота состояний, обусловленных постокклюзионной (постстенотической) реперфузией миокарда в последние десятилетия значительно увеличилась в связи с внедрением в клиническую практику различных ангиопластических (см. статью «Ангиопластика» в приложении «Справочник терминов») и/или медикаментозных (фибриноли-зис, дезагрегация клеток крови, вазодилатация и др.) методов устранения стеноза или окклюзии магистральных ветвей коронарных артерий.

Реперфузия миокарда

Возобновление тока крови (реперфузия) является самым эффективным способом прекращения действия патогенных факторов ишемии миокарда и устранения последствий их влияния на сердце.

Реперфузия:
• препятствует развитию инфаркта миокарда;
• предотвращает формирование аневризмы в ранее ишемизированной зоне сердца;
• способствует образованию соединительной ткани в стенке аневризмы, если она развилась;
• потенцирует восстановление сократительной функции сердца.
• Вместе с тем начальный этап постокклюзионной реперфузии коронарных сосудов и миокарда нередко сопровождается существенными расстройствами функции сердца: развитием аритмий, включая фибрилляцию желудочков, что чревато смертью пациента; преходящей дестабилизацией показателей центрального и органотканевого кровообращения, дисбалансом биохимических и электрофизиологических параметров сердца.

Таким образом, на раннем этапе реперфузии возможно пролонгирование и даже потенцирование повреждения реперфузируемого участка сердца. В связи с этим сформулировано положение о том, что коронарная недостаточность является совокупностью двух синдромов: ишемического и реперфузнойного, а не только одного — ишемического, как считалось ранее.

Группы причин коронарной недостаточности

Реперфузионное повреждение миокарда

Постокклюзионная реперфузия коронарных артерий оказывает, наряду с основным — репаративным, восстановительным эффектом, также и патогенное действие на миокард. Последнее является совокупным следствием пролонгирования его ишемического повреждения, а также дополнительной альтерации миокарда факторами реперфузии и реоксигенации.

• Основные механизмы дополнительного — реперфузионного — повреждения клеток миокарда.

+ Усугубление нарушения энергетического обеспечения клеток реперфузируемого миокарда на этапах ресинтеза, транспорта, утилизации энергии АТФ.
— Подавление ресинтеза АТФ. Основные причины: гипергидратация, набухание и разрушение митохондрий в реперфузируемом миокарде (является результатом осмотического отёка органелл, перерастяжения и разрыва их мембран в связи с избыточным накоплением в них Са2+ и жидкости), разобщающий эффект избытка Са2+, выход АДФ, АМФ и других пуриновых соединений из митохондрий кардиомиоцитов в межклеточную жидкость.
— Нарушение механизма транспорта энергии АТФ в клетках миокарда и снижение эффективности механизмов утилизации энергии АТФ.
— Потенцирование степени повреждения мембран и ферментов клеток и миокарда. Причины: реперфузионная (кислородзависимая) интенсификация липопероксидного процесса, кальциевая активация про-теаз, липаз, фосфолипаз и других гидролаз, а также осмотическое набухание и разрыв мембран клеток миокарда и их органелл.
— Нарастание дисбаланса ионов и жидкости в кардиомиоцитах. Причины: реперфузионные расстройства процессов энергообеспечения и повреждение мембран и ферментов. Это обусловливает накопление избытка Na+ и Са2+ в клетках миокарда и как следствие — жидкости в них.
— Снижение эффективности регуляторных (нервных, гуморальных) воздействий на клетки миокарда (в норме способствующих интеграции и нормализации внутриклеточных процессов).
— Возрастание выраженности гормононейромедиаторной диссоциации.

• Рациональная терапия постишемических реперфузионных состояний позволяет:
— предотвратить развитие инфаркта миокарда или значительно уменьшить объём поражённого участка миокарда,
— стимулировать процессы репарации в сердечной мышце,
— нормализовать сократительную функцию сердца,
— восстановить оптимальные параметры кровообращения в организме.

Источник: medicalplanet.su

Острое реперфузионное повреждение миокарда

Ранняя реперфузия ишемизированного миокарда представляет собой общепринятый подход к терапии острых коронарных синдромов. Реперфузия миокарда после кратковременной ишемии (длящейся до 15 минут) приводит в эксперименте к полному восстановлению сократимости без каких-либо морфологических проявлений повреждения ткани. Реперфузия, наступающая после более длительной ишемии, сопровождается развитием феномена, называемого реперфузионным повреждением миокарда.

Исторически представление о природе реперфузионного повреждения миокарда развивалось на основе выдвинутой в конце 70-х годов (Hearse и соавт., 1978) концепции “кислородного парадокса”. Авторы этой концепции наблюдали ультраструктурные изменения миокарда и повышение биохимических маркеров цитолиза при реоксигенации изолированного сердца крысы после периода аноксии. Реперфузионное повреждение миокарда разделяют на обратимое и необратимое (летальное), что определяется продолжительностью предшествующего ишемического эпизода. В случае, если реперфузия наступила в течение 20 минут с момента начала ишемии, как правило, наступает обратимое угнетение сократимости миокарда, называемое персистирующей постишемической дисфункцией или станнированием. При реперфузии миокарда после 30 минут ишемии, наступает летальное реперфузионное повреждение, проявляющееся расширением зоны некроза миокарда. В настоящее время под летальным реперфузионным повреждением миокарда понимают гибель кардиомиоцитов, сохранивших жизнеспособность к моменту начала реперфузии, под действием факторов, вызванных реперфузией. Летальное реперфузионное повреждение миокарда подразделяют на острое или немедленное, приводящее к гибели кардиомиоцитов в течение первых минут реперфузии, и отсроченное летальное повреждение, возникающее вследствие активации комплемента и полиморфноядерных лейкоцитов, а также индукции апоптоза кардиомиоцитов. Еще один значимый аспект реперфузионного повреждения миокарда — возникновение индуцированных реперфузией тахиаритмий.

Читайте также:  Маточные сокращения на ктг

В противоположность медленной, прогрессивной гибели кардиомиоцитов в ходе ишемии, острое реперфузионное повреждение носит “взрывной” характер и развивается в течение нескольких минут после начала реперфузии. Выделяют четыре важнейшие причины наступления острого реперфузионного повреждения:

1) массивное образование повреждающих концентраций свободных радикалов кислорода и продуктов перекисного окисления липидов,

2) развитие гиперконтрактуры кардиомиоцитов вследствие быстрого восстановления энергетического потенциала клетки,

3) усиление гиперконтрактуры из-за быстрой нормализации тканевого значения рН,

4) отек кардиомиоцитов в результате осмотической перегрузки.

Роль свободных радикалов. Реперфузионное повреждение ткани под действием свободных радикалов кислорода возникает в том случае, когда выраженность оксидативного стресса превосходит кислородсвязывающую емкость эндогенных антиоксидантных систем. Восстановление молекулярного кислорода приводит к образованию супероксиданион-радикала (О2 — ). Образование супероксиданион-радикала представляет собой первый этап формирования другихактивных форм кислорода, таких как перекись водорода и гидроксил-радикал (·ОН). В реакции Хабер-Вейсса в ходе взаимодействия О2 — с перекисью водорода образуется молекулярный кислород и два гидроксил-радикала. В реакции Фентона гидроксил-радикал образуется при взаимодействии двухвалентного железа с перекисью водорода. В последнее время большое внимание уделяют образованию другого свободного радикала — пероксинитрита (ONOO — ), вносящего существенный вклад в реперфузионное повреждение.

Пероксинитрит-радикал образуется при взаимодействии супероксиданион-радикала и оксида азота (NO). При протонировании ONOO — образуется пероксиазотная кислота (ONOOH). Пероксиазотная кислота при ее спонтанном разложении может являться дополнительным источником гидроксил-радикалов и диоксида азота (NO2).

Активные формы кислорода, взаимодействуя с фосфолипидами сарколеммы кардиомиоцитов и образуя короткоживущие соединения – липоперекиси, приводят к повышению жидкостности мембраны, дестабилизируют ее и способствуют ее разрыву, действуя совокупно с другими повреждающими факторами реперфузии.

Быстрое восстановление энергетического потенциала клетки (рис. 8). Восстановление доставки кислорода и основных субстратов энергетического обмена кардиомиоцитов после периода ишемии парадоксально приводит к летальному повреждению клеток, способствуя возникновению гиперконтрактур, что морфологически проявляется наличием “поясков сокращения” (contraction bands) в зоне некроза. Механизм формирования гиперконтрактуры при реперфузии включает восстановление энергетического обеспечения катионных насосов и активацию сократительного аппарата кардиомиоцитов за счет доставки АТФ к его миофибриллярным элементам.

В состоянии острого энергодефицита, вызванного ишемией, наблюдается повышение концентрации ионов натрия (Na + ) и кальция (Ca 2+ ) в саркоплазме кардиомиоцитов. Таким образом, в начальной стадии реперфузии внутриклеточная концентрация Ca 2+ остается достаточно высокой, что при восстановлении энергетического потенциала создает предпосылку для неконтролируемого, избыточного сокращения клеток. Постоянное сокращение вызывает гиперконтрактуру. В ткани миокарда, представляющей собой функциональный синцитий, гиперконтрактуры кардиомиоцитов неизбежно приводят к разрыву мембран соседних клеток и их гибели.

Значение быстрой нормализации рН (рис. 9). Значение рН в цитоплазме кардиомиоцита после реперфузии оказывает существенное влияние на развитие гиперконтрактуры. После продолжительной ишемии внутриклеточное значение рН резко снижено вследствие анаэробного метаболизма, сопровождающегося накоплением лактата. Это приводит к закислению как внутриклеточного сектора ткани, так и ее интерстиция. При реперфузии в интерстиции быстро нормализуется значение рН, в то время как внутриклеточная рН еще остается сниженной и возникает транссарколеммальный градиент рН. Это приводит к активации механизмов выведения Н + из клетки, а именно, Na + /H + обменника и Na + /HCO 3- симпортера. Этот процесс имеет два важных последствия: снижение внутриклеточного ацидоза и дополнительный приток Na + в цитоплазму. При вызванной ишемией несостоятельности сарколеммальной Na + ,K + -АТФазы и невозможности выведения избытка Na + из цитоплазмы, это может приводить к вторичной активации Na + /Ca 2+ обменного механизма, транспортирующего Na + из клетки, а Ca 2+ — внутрь клетки (“обратный” вариант работы насоса), что усиливает предсуществующую перегрузку кардиомиоцитов кальцием.

Читайте также:  Валерьянка при аритмии

Таким образом, быстрое удаление протонов равно как и вторичная кальциевая перегрузка способствуют развитию гиперконтрактуры в случае, если клетка нормализует свое кислотно-основное состояние в короткий срок.

Значение быстрой нормализации осмолярности (Рис. 10). Одной из важнейших причин поступления воды в кардиомиоцит, подвергшийся ишемии/реперфузии, является перегрузка цитозоля натрием. Na + /H + обменник играет исключительно важную роль в регуляции объема клетки. В ишемизированном миокарде также накапливаются конечные продукты анаэробного метаболизма, что дополнительно способствует гиперосмолярности вне- и внутриклеточного секторов. При реперфузии наступает быстрое удаление осмотически активных веществ из интерстиция и поэтому между вне- и внутриклеточным пространством формируется значительный осмотический градиент. Это приводит к поступлению в клетку воды, повышению внутриклеточного давления и механическому растяжению сарколеммы. Отек, в отличие от гиперконтрактуры, не способен привести к разрыву сарколеммы, что подтверждается сохранением целостности сарколеммы изолированных кардиомиоцитов, подвергнутых осмотическому стрессу при нормоксии. Однако, действуя совместно с другими факторами реперфузионного повреждения, осмотическая перегрузка клетки может способствовать ее гибели.

Механизм вызванной ишемией хрупкости сарколеммы остается до конца не выясненным. В происхождении этого феномена может играть роль изменение липидного состава сарколеммы, модификация сарколеммальных протеинов, а также изменение связей сарколеммы и цитоскелета. Кроме того, имеются данные об усилении восприимчивости сарколеммы к механическим воздействиям в ходе первых минут реперфузии. Охарактеризованные выше четыре важнейших механизма реперфузионного повреждения миокарда тесно взаимосвязаны между собой. Так, перегрузка клетки кальцием, возникающая по времени раньше, способна усиливать образование свободных радикалов во время реперфузии. С другой стороны, образование активных форм кислорода может предшествовать кальциевой перегрузке и облегчать поступление Ca 2+ в клетку. Например, активные формы кислорода вызывают дисфункцию саркоплазматического ретикулума, затрудняя секвестрацию Ca 2+ из сарколеммы. Кроме того, сарколеммальная Na + ,К + -АТФаза исключительно чувствительна к повреждающему воздействию свободных радикалов, а инактивация этого фермента является важнейшей причиной усугубления кальциевой перегрузки кардиомиоцита во время реперфузии.

Таким образом, механический разрыв сарколеммы является непосредственной причиной острого летального реперфузионного повреждения, причем ведущее значение при этом имеет формирование гиперконтрактуры миофибрилл. Гиперконтрактура становится возможной при “реэнергизации” ишемизированной клетки, когда на фоне кальциевой перегрузки и возросшей ломкости элементов цитоскелета генерируется избыточная механическая сила. Ишемический ацидоз угнетает активацию сократительного аппарата. Резкое восстановление тканевого рН действует как разрешающий фактор для гиперконтрактуры и, помимо этого, способствует дальнейшей перегрузке кальцием. Отек клетки и повышение внутриклеточного давления, вызванные быстрой нормализацией внеклеточной осмолярности, дополнительно способствуют разрывам сарколеммы (рис. 11).

Таким образом, реперфузионное повреждение миокарда является самостоятельным патогенетическим фактором, усугубляющим ишемическое повреждение.

Источник: helpiks.org

Механизмы реперфузионного повреждения миокарда

Раннее восстановление кровотока в ишемизированном миокарде (реперфузия) является оптимальным методом борьбы с ишемическим по­вреждением миокарда. Реперфузия миокарда после кратковременной ишемии (длящейся до 15 минут) предотвращает повреждение ткани. Вос­становление кровотока после более длительной ишемии сопровожда­ется развитием феномена, называемого реперфузионным поврежде­нием миокарда. Реперфузионное повреждение миокарда может быть обратимым и необратимым (летальным), что определяется продол­жительностью предшествующего ишемического эпизода.

В случае, если восстановление кровотока произошло через 15-30 минут с мо­мента коронароокклюзии, как правило, развивается обратимое угнете­ние сократимости миокарда, называемое персистирующей постишемической дисфункцией или станнированием.

При реперфузии миокарда, ишемизированного более 30-40 минут, в дополнение к ишемическому повреждению добавляется реперфузионное, что проявляется расширением зоны инфаркта. В настоящее время под необратимым реперфузионным повреждением миокарда понимают гибель кардиомиоцитов, сохранивших жизнеспособность к моменту начала реперфузии, под действием факто­ров, инициированных реперфузией. Необратимое реперфузионное повреждение миокарда, в свою очередь, подразделяют на раннее, приводя­щее к гибели кардиомиоцитов в течение первых минут реперфузии, и позднее, возникающее вследствие развития выраженного локального воспаления, а также индукции программируемой гибели кардиомиоцитов — апоптоза и/или аутофагии.

Читайте также:  Транзиторная гипергликемия

Острое необратимое реперфузионное повреждение миокарда

В патогенезе острого реперфузионного повреждения миокарда наибольшее значение имеют четыре фактора:

«Окислительный» и «нитрозилирующий» стресс.

Восстановление кровотока в ишемизированном сердце сопровождается выраженной постишемической гиперемией и, следовательно, массивным поступлением молекулярного кислорода в ткань миокарда. Неполное восстановление О2 приводит к образованию супероксидного радикала (02 • ), а также других АФК, таких как перекись водорода, гидроксил-радикал ( • ОН) и активные формы азота (АФА). Помимо этого, существенную роль в генерации АФК и АФА играет окисление катехоламинов и активация ферментативных систем (ксантиноксидазы, цитохрома Р450, циклооксигеназы, лейкоцитарной НАДФН оксидазы, NO-синтазы).

Реперфузионное повреждение ткани под действием АФК и АФА возникает в том случае, когда активность антиоксидантных систем недостаточна. АФК вызывают различные нарушения структуры и функции ткани миокарда, повреждая липиды, белки и нуклеиновые кислоты.

Формирование гиперконтрактуры кардиомиоцитов

В ткани миокарда, представляющей собой функциональный синцитий, гиперконтрактуры соседних кардиомиоцитов неизбежно приводят к разрыву клеток и некрозу.

Выделяют два механизма гиперконтрактуры кардиомиоцитов:

После непродолжительных эпизодов ишемии при реперфузии происходит быстрое восстановление митохондриальной продукции АТФ. Концентрация Са 2+ внутри клеток остает­ся достаточно высокой, что быстром восстановлении продукции АТФ создает предпосылку для избыточного сокращения кардиомиоцитов. Постоянное сокращение вызывает гиперконтрактуру, сопровождающуюся поврежде­нием цитоскелета. В процессе реперфузии Ca 2+ может свободно диффундировать через щелевые контакты и таким образом индуцировать гиперконтрактуру в соседних клетках.

После продолжительных эпизодов ишемии способность митохондрий к быстрому восстановлению продукции АТФ маловероятна. Формирующаяся контрактура сходна с ишемической контрактурой, связанной с затруднением диссоциации актомиозиновых мостиков в отсутствии АТФ.

Изменение водно-электролитного баланса и рН кардиомиоцитов и интерстиция

После продолжительной ишемии развивается внутриклеточный и интерстициальный ацидоз, из-за накопления лактата. При реперфузии pH интерстиция быстро нормализуется, в то время как внутриклеточное значение pH еще остается сниженным. Это приводит к активации механизмов выведения Н + из клетки. Вслед за этим внутриклеточное значение pH нормализуется. На ранних стадиях реперфузии внутриклеточный ацидоз может иметь защитную роль, т.к. снижается сократительная активность кардиомиоцитов. Однако быстрое выведение Н + из клетки устраняет этот потенциально протективный механизм.

Активация Na + /H + обменника вызывает дополнительный приток Na + в цитоплазму. Вследствие дефицита АТФ быстрое выведения избытка Na + из цитоплазмы невозможно, что может приводить к вторичной активации «обратного» варианта работы Na + /Ca 2+ обменника. Этот механизм усиливает перегрузку кардиомиоцитов Са 2+ . Кроме того, перегрузка цитозоля натрием приводит к усиленному поступления воды, повышению внутриклеточного давления и механическому растяжению сарколеммы. Отек совместно с другими факторами реперфузионного повреждения может способствовать гибели кардиомиоцитов

Открытие пор, регулирующих проницаемость внутренней мембраны митохондрий.

Митохондриальные поры, представляют собой мультипротеиновые комплексы, которые формируют потенциал-зависимые неселективные каналы во внутренней мембране митохондрий. При полном открытии поры обеспечивает пассивную диффузию воды, ионов и молекул. Открытие пор вызывает немедленную полную деполяризацию мембраны митохондрий, приводя к потере электрохимического градиента. В этой ситуации АТФ-синтаза начинает функционировать в обратном режиме, направленном на нормализацию мембранного потенциала, и приобретает АТФазную активность. В результате митохондрии превращаются из энергопродуцирующих органелл в энергопотребляющие.

В ходе ишемии поры находятся в закрытом состоянии; процесс их открытия запускается в раннем реперфузионном периоде вследствие повышения внутриклеточной концентрации Са 2+ , интенсивного образования АФК и быстрой нормализации pH.

Судьба клеток, подвергшихся реоксигенации, зависит от степени открытия пор:

При минимальной активации пор возможно сохранение жизнеспособности клеток и восстановление их функциональной активности.

При средней степени активации пор, когда дефицит АТФ не столь выраженн, клетки могут погибать путем апоптоза (открытие пор сопровождается поступлением воды в матрикс митохондрий и его отеком, который может спровоцировать разрыв наружной мембраны митохондрий, что приводит к высвобождению в цитозоль различных проапоптотических молекул, содержащихся в межмембранном пространстве митохондрий, гибели кардиомиоцитов в результате апоптоза.

При генерализованном открытии пор наиболее вероятным исходом является гибель клеток путем некроза вследствие выраженного дефицита АТФ.

Дисфункция митохондрий, вызванная открытием пор и проявляющаяся нарушением образования АТФ, может способствовать формированию ригорозной контрактуры миофибрилл.

Источник: studfile.net