Клиническая патофизиология стенокардии

Клиническая патофизиология стенокардии

Ишемическая болезнь сердца (ИБС) — это заболевание миокарда, обусловленное острым или хроническим несоответствием потребности миокарда в кислороде и реального коронарного кровоснабжения сердечной мышцы, которое выражается в развитии в миокарде

участков ишемии, ишемического повреждения, некрозов и рубцовых полей и сопровождается нарушением систолической и/или диастолической функции сердца.

ИБС является одним из наиболее распространенных заболеваний сердечно-сосудистой системы во всех экономически развитых странах. По данным проспективных исследований, ИБС страдают около 5–8% мужчин в возрасте от 20 до 44 лет и 18–24,5% — в возрасте от 45 до 69 лет. Распространенность ИБС у женщин несколько меньше и в старшей возрастной группе обычно не превышает 13–15%. На долю ИБС приходится более половины всех смертей от сердечно-сосудистых заболеваний.

Этиология

В основе морфологических изменений при стенокардии, как проявления ИБС, как правило выявляется атеросклероз коронарных артерий (КА). Атеросклеротические бляшки, суживающие просвет венечных сосудов, локализуются главным образом в проксимальных (эпикардиальных) КА, преимущественно в области их устья. При этом интрамуральные венечные сосуды, по крайней мере, макроскопически, остаются интактными. Передняя межжелудочковая ветвь левой коронарной артерии (ПМЖВ ЛКА) кровоснабжает всю переднюю стенку ЛЖ и большую часть МЖП. Огибающая ветвь ЛКА (ОВ ЛКА) обеспечивает кровоснабжение боковой и задней стенок ЛЖ, а правая коронарная артерия (ПКА) — заднедиафрагмальную (нижнюю) стенку ЛЖ, базальную часть МЖП и ПЖ, а также АВ–узел. Атеросклеротические изменения коронарного русла приводят к возникновению преходящей или постоянной ишемии и другим последствиям нарушения коронарного кровотока в бассейне пораженной артерии. Степень атеросклеротического сужения трех наиболее крупных КА (ПМЖВ, ОВ и ПКА) у больных ИБС, как правило, неодинакова. Поражение одной из них (ПМЖВ, ОВ или ПКА) обнаруживают примерно в 30% случаев, двух КА — еще у трети больных и трех КА — у остальных больных. Таким образом, примерно у 2/3 больных ИБС при коронароангиографии (или на аутопсии) можно обнаружить 2–3-х сосудистоепоражение

КА, которое отличается наиболее серьезным прогнозом. Чаще всего поражается ПМЖВ,

которая кровоснабжает значительную часть ЛЖ. Нарушение кровотока в ПМЖВ отличается

высоким риском возникновения ИМ и внезапной смерти. Еще более тяжелый прогноз

отмечен при атеросклеротическом сужении или окклюзии ствола ЛКА.

Примерно у 10–15% больных с типичной клинической картиной ИБС и верифицируемыми объективными признаками преходящей ишемии миокарда явного атеросклеротического сужения крупных проксимальных КА не обнаруживают вообще. Такой вариант течения ИБС получил название ― синдром Х. Его возникновение связывают с поражением мелких коронарных артерий, которые не визуализируются при коронароангиографии.

Возникновению коронарной недостаточности способствует действие любых органических или функциональных факторов, вызывающих либо прямое ограничение коронарного кровотока и снижение перфузионного давления в коронарной системе, либо значительное увеличение потребности миокарда в кислороде, которое не сопровождается адекватным увеличением коронарного кровотока.

Можно выделить 4 основных механизма острой или хронической коронарной

недостаточности.

1. Сужение проксимальных (эпикардиальных) КА атеросклеротической бляшкой с ограничением коронарного кровотока и/или его функционального резерва и невозможностью адекватного расширения венечных сосудов в ответ на увеличение потребности миокарда в кислороде (фиксированный стеноз).

2. Выраженный спазм КА (динамический стеноз).

3. Тромбоз КА, в том числе образование микротромбов в микроциркуляторном сосудистом

русле.

4. Микроваскулярная дисфункция.

В большинстве случаев у больных коронарным атеросклерозом имеет место сочетание действий нескольких из этих механизмов.

Сужение коронарных артерий атеросклеротической бляшкой "фиксированный стеноз"

Прогрессирующее сужение проксимальной (эпикардиальной) КА атеросклеротической бляшкой ведет к значительному повышению сопротивления в области стенозированной КА. При этом расположенные дистально от места стеноза интрамуральные резистивные сосуды (артериолы) компенсаторно расширяются, их сопротивление падает, что при умеренных степенях стеноза способствует сохранению (по крайней мере, в покое) почти нормального общего сопротивления коронарного русла стенозированной артерии (Rобщ) и величины перфузионного давления в ней.

Общее сосудистое сопротивление (Rобщ), которое оказывает кровотоку интактная КА, складывается из сравнительно небольшого сопротивления проксимального участка КА (R₁) и сопротивления дистального участка коронарного русла (R₂), которое определяется, прежде всего, тонусом резистивных сосудов (артериол). Перфузионное давление, под действием которого осуществляется кровоток в системе интактной артерии, равно разнице давления в проксимальном сосуде и в ее дистальных отделах.

В стенозированной КА общее коронарное сопротивление складывается из сопротивления проксимального участка артерии (R₁), сопротивления области стеноза и сопротивления дистального участка коронарного русла (R₂). В покое, несмотря на сужение КА, которое оказывает значительное сопротивление коронарному кровотоку, Rобщ увеличено незначительно, поскольку за счет компенсаторного расширения артериол и мелких артерий величина R2 уменьшается. В постстенотическом участке проксимальной артерии по понятным причинам давление (Р1) снижено, но перфузионное давление (ΔР) остается почти таким же, как в интактной КА за счет резкого уменьшения Р2. При увеличении потребности миокарда в кислороде (физическая нагрузка) в системе интактной КА, сохранившей коронарный резерв, происходит значительное расширение артериол и мелких артерий, и величина сопротивления дистального участка артерии (R2) и Rобщ значительно падает. Это приводит к увеличению градиента давления, и коронарный кровоток увеличивается. В стенозированном участке на фоне физической нагрузки и возрастания интенсивности кровотока сопротивление (RS) увеличивается, тогда как R2 больше не уменьшается, поскольку мелкие сосуды максимально расширены и коронарный резерв исчерпан. В результате величина общего сопротивления (Rобщ) значительно возрастает. Это приводит к еще большему падению постстенотического давления (Р1) при сохранении прежней величины Р2. Поэтому перфузионное давление и, соответственно, коронарный кровоток уменьшаются до критического уровня, и появляются условия для возникновения ишемии миокарда. На этой стадии формирования стенозирования КА компенсаторная дилатация

интрамуральных резистивных сосудов происходит преимущественно благодаря действию

метаболических механизмов саморегуляции коронарного кровотока, в частности

повышенной продукции аденозина, эндотелийзависимого фактора расслабления (оксида

азота — NО), простациклина PGI2 и др. До поры до времени это обеспечивает сохранение

адекватного уровня коронарного кровообращения в покое, хотя и ведет ко все большему

ограничению коронарного резерва, т.е. возможности дальнейшего расширения резистивных

сосудов при воздействии факторов, увеличивающих потребность миокарда в кислороде.

К числу таких факторов относятся:

1. Увеличение напряжения миокарда, определяемого уровнем систолического АД,

величиной постнагрузки, диастолическими размерами полости ЛЖ и уровнем КДД в нем.

2. Увеличение ЧСС.

3. Увеличение инотропизма сердечной мышцы, которое чаще всего ассоциируется

с активацией САС и повышением концентрации катехоламинов в крови.

Таким образом, на этой стадии развития заболевания клинические и инструментальные признаки преходящей ишемии миокарда возникают главным образом при значительной активации САС, физическом или эмоциональном напряжении, увеличении ЧСС, подъеме АД и т.п.

По мере увеличения степени стеноза проксимальной КА возрастает выраженность

компенсаторной вазодилатации и одновременно снижается коронарный расширительный

резерв. При достижении критической степени стеноза (75–80% от общей площади просвета

сосуда) увеличение кровотока в ответ на возрастающую потребность миокарда в кислороде

становится невозможным, и признаки КН возникают при незначительной нагрузке или даже в покое. Кроме того, при такой степени стеноза и максимальном расширении резистивных венечных сосудов уровень коронарного кровотока становится чрезвычайно зависимым от внутримиокардиального напряжения(или уровня внутрижелудочкового давления). Поэтому любое увеличение КДД ЛЖ, обусловленное, например, падением сократительной способности миокарда у больных с ХСН, дилатацией полости ЛЖ, увеличением преднагрузки, выраженной гипертрофией миокарда или увеличением ЧСС, ведет к сдавлению микроциркуляторного сосудистого русла и еще более резкому ограничению перфузии миокарда в бассейне стенозированной КА.

Таким образом, наличие выраженного стеноза проксимальной КА, максимальная дилатация резистивных венечных сосудов и невозможность их дальнейшего расширения, адекватно возросшей потребности миокарда в кислороде являются первыми патогенетическими механизмами возникновения коронарной недостаточности у больных ИБС.

Спазм коронарной артерии

Спазм КА у больных ИБС может затрагивать как крупные (эпикардиальные), так

и интрамуральные резистивные венечные сосуды. Этот важный механизм коронарной

недостаточности связан, главным образом, с нарушением метаболической и нейрогуморальной регуляции коронарного кровотока. В физиологических условиях в ответ на любое усиление метаболизма сердечной мышцы и увеличение потребности миокарда в кислороде происходит высвобождение из клеток сосудистого эндотелия эндотелийзависимого фактора расслабления (оксида азота — NО) и простациклина PGI2, обладающих мощным вазодилатирующим действием и антиагрегантными свойствами. В результате интрамуральные резистивные КА (артериолы) расширяются и коронарный кровоток увеличивается, обеспечивая адекватную перфузию миокарда в условиях возросшей

потребности миокарда в кислороде. Компенсаторная релаксация венечных сосудов, вызываемая аденозином, брадикинином, субстанцией Р, ацетилхолином и другими прямыми

вазодилататорами также является эндотелийзависимой реакцией.

Таким образом, в основе адекватной физиологической реакции венечных сосудов на любое усиление метаболизма сердечной мышцы лежит прежде всего нормальное функционирование сосудистого эндотелия. Поэтому повреждение эндотелия, которое закономерно наблюдается у больных коронарным атеросклерозом, АГ, сахарным диабетом, гиперлипидемией, ожирением, сопровождается двумя отрицательными последствиями:

ослаблением эндотелийзависимой релаксации КА, в первую очередь связанным с уменьшением выделения клетками эндотелия оксида азота (NО) и простациклина;

избыточной продукцией эндотелиальных вазоконстрикторных субстанций

(тканевого ангиотензина II, эндотелина, тромбоксана А2, серотонина и др.). Поврежденный эндотелий КА извращенно и неадекватно реагирует на обычные гемодинамические и гуморальные стимулы. В условиях стенозирования КА эта ситуация усугубляется значительными изменениями гемодинамики в области атеросклеротической бляшки (снижение давления и турбулентный ток крови в постстенотическом участке, увеличение градиента давления между престенотическим и постстенотическим участками КА). В результате активируется тканевой (т.е. продуцируемый самой эндотелиальной клеткой) ангиотензин-превращающий фермент (АПФ) и резко увеличивается высвобождение

ангиотензина II. Одновременно возрастает продукция эндотелиальными клетками другого

мощного вазоконстриктора — эндотелина, который, связываясь со специфическими

рецепторами на мембране гладкомышечных клеток, повышает концентрацию

внутриклеточного кальция, вызывает длительное и значительное повышение тонуса сосудистой стенки. Снижение эндотелиальной продукции PGI2 и NО у больных ИБС имеет следствием не только подавление реактивной вазодилатации венечных сосудов, но и приводит к усилению пристеночной агрегации тромбоцитов. В результате активируется тромбоксановый путь метаболизма арахидоновой кислоты с избыточным образованием тромбоксана А2. Последний обладает не только выраженным вазоконстрикторным действием, но и индуцирует дальнейшую агрегацию тромбоцитов и тромбообразование.

Важной причиной возникновения вазоконстрикторных реакций атеросклеротически

измененных КА у больных ИБС является также нарушение нервной регуляции коронарного

кровотока, в частности, значительное преобладание эффектов активации САС и высокой

концентрации катехоламинов. Наибольшее значение здесь имеет, вероятно, прямое

сосудосуживающее действие катехоламинов, опосредованное α1-адренергическими рецепторами, возбуждение которых вызывает сужение преимущественно крупных

(эпикардиальных) КА. Стимулирование М-холинорецепторов при активации парасимпатической нервной системы оказывает сосудорасширяющее действие. Однако нужно учитывать, что эффекты ацетилхолина также опосредуются эндотелием КА.

Таким образом, повышение сосудистого тонуса и спазм КА у больных ИБС является одним

из ведущих механизмов возникновения коронарной недостаточности.

Тромбоз

У здорового человека нормальное функционирование системы тромбоцитарно-сосудистого и коагуляционного гемостаза обеспечивает сохранение целостности сосудистой стенки. В норме кровотечение из мелких сосудов при их повреждении останавливается за 1–3 мин. Это происходит главным образом за счет адгезии и агрегации тромбоцитов и, в меньшей степени, спазма микрососудов. Пусковую роль в этом процессе играют повреждение стенок кровеносных сосудов и обнажение субэндотелиальных тканевых структур, в частности, коллагена. Под действием коллагена (К) и содержащегося в субэндотелии так называемого фактора Виллебранда (ФВ) происходит быстрая активизация тромбоцитов, которые, изменяя свою форму, набухая и образуя шиповидные отростки,

прилипают (адгезируют) к волокнам соединительной ткани по краям раны.

Адгезия (прилипание) тромбоцитов к субэндотелию поврежденных кровеносных сосудов является, таким образом, начальным этапом сосудисто-тромбоцитарного гемостаза и связана с взаимодействием трех его компонентов: 1) специфических рецепторов мембран

тромбоцитов (гликопротеина Ib, IIb, IIIа и др.); 2) коллагена; 3) фактора Виллебранда.

Последний образует своеобразные мостики между коллагеном субэндотелия сосудов

и рецепторами тромбоцитов. Одновременно под влиянием АДФ, катехоламинов (КА) и серотонина, выделяющихся из поврежденных клеток, и коллагена повышается способность тромбоцитов к агрегации. При этом из тромбоцитов выделяются и начинают действовать вещества, содержащиеся в так называемых электронно-плотных a-гранулах тромбоцитов: большое количество АДФ, серотонин, адреналин, некоторые белки, участвующие в агрегации и свертывании крови (антигепариновый фактор тромбоцитов IV, β-тромбоглобулин, пластиночный фактор роста и некоторые факторы свертывания, аналогичные плазменным — фибриноген, факторы V и VIII, калликреин, α2-антиплазмин и др.).

Реакция высвобождения биологически активных веществ из тромбоцитов и поврежденных клеток сосудов имеет 2 важных следствия:

1. Под влиянием АДФ, серотонина и адреналина резко усиливается процесс агрегации

тромбоцитов.

2. Под влиянием серотонина, адреналина и др. возникает спазм поврежденного микрососуда.

В процессе разрушения тромбоцитов из них выделяются некоторые важные факторы

свертывания: 1) тромбоцитарный фактор III (тромбопластин); 2) антигепариновый фактор

IV; 3) фактор Виллебранда VIII; 4) фактор V; 5) β-тромбоглобулин; 6) ростковый фактор, α2-

антиплазмин, фибриноген и др. Многие из них аналогичны соответствующим плазменным факторам свертывания. Следует, однако, помнить, что тромбоциты, оказывая большое влияние на интенсивность и скорость локального свертывания в зоне тромбообразования, меньшее влияние оказывают на процесс свертывания крови вообще. Иными словами, сосудисто-тромбоцитарный и коагуляционный гемостаз являются взаимосвязанными (сопряженными), но все же относительно независимыми процессами.

В результате взаимодействия плазменных и высвобождающихся пластиночных факторов и тканевого тромбопластина начинается процесс свертывания крови. В зоне

первичного гемостаза образуются вначале малые количества тромбина, который, с одной

стороны, завершает процесс необратимой агрегации тромбоцитов, а с другой, способствует

образованию фибрина, который вплетается в тромбоцитарный сгусток и уплотняет его.

Взаимодействие тромбоцитов с фибриногеном осуществляется с помощью специфических

рецепторов IIb/IIIа. Важную роль в формировании тромбоцитарной агрегации играют производные арахидоновой кислоты — простагландины PGG2 и PGH2 и другие, из

которых в тромбоцитах образуется тромбоксан А2, обладающий мощным агрегирующим

и сосудосуживающим эффектом, а в сосудистой стенке — простациклин (PGI2), являющийся

основным ингибитором агрегации.

У больных коронарным атеросклерозом активация тромбоцитарно-сосудистого гемостаза выполняет роль важнейшего механизма возникновения коронарной недостаточности. Причиной этого служат многочисленные дефекты эндотелиального покрова, особенно в области атероматозных бляшек. Это ведет к обнажению субэндотелиальных структур —коллагеновых волокон, гладкомышечных клеток.

Таким образом, у больных ИБС активация тромбоцитарного гемостаза может приводить

к образованию, по меньшей мере, пристеночного тромба, а также эмболизации дистально

расположенных венечных сосудов отслоившимися фрагментами тромба и атероматозной

бляшки. Особенно часто такая ситуация складывается у больных с так называемой

нестабильной стенокардией и острым ИМ.

 

Микроваскулярная дисфункция

Микроваскулярная дисфункция — еще один важный механизм нарушения коронарного кровотока, который, в частности, лежит в основе возникновения особой формы ИБС —микроваскулярной стенокардии (синдрома Х). Микроваскулярная дисфункция характеризуется: 1) отсутствием типичных атеросклеротических изменений крупных (эпикардиальных) КА и 2) наличием выраженных функциональных и морфологических расстройств дистально расположенных КА. Основные изменения происходят на уровне мелких КА — преартериол, размер которых не превышает 150–350 мкм. Они характеризуются значительным сужением просвета мелких КА за счет гипертрофии и гиперплазии гладкомышечных клеток медии и фибропластических процессов в ней. В результате в различных участках миокарда происходит неодинаковое сужение преартериол и, главное, снижается их способность расширяться при увеличении потребности миокарда в кислороде. Предполагают, что в основе этих изменений лежит выраженная дисфункция эндотелия, в частности, повышенная продукция вазоконстрикторных субстанций — эндотелина и нейропептида Y. Одновременно снижается продукция оксида азота (NО), простациклина и других вазодилатирующих субстанций. В результате развивается выраженный спазм преартериол и появляются участки преходящей ишемиисердечной мышцы. Компенсаторно происходит расширение более дистально расположенных и сравнительно интактных артериол, что в условиях неравномерного поражения коронарного русла сопровождается развитием синдрома межкоронарного обкрадывания, который способствует еще большему усугублению ишемии. Кроме того, возникновению описанных дисфункций микроциркуляторного сосудистого русла способствуют повышение агрегации тромбоцитов и ухудшение реологических свойств крови.

 

Клиническая патофизиология стенокардии

Ишемическая болезнь сердца (ИБС) — это заболевание миокарда, обусловленное острым или хроническим несоответствием потребности миокарда в кислороде и реального коронарного кровоснабжения сердечной мышцы, которое выражается в развитии в миокарде

участков ишемии, ишемического повреждения, некрозов и рубцовых полей и сопровождается нарушением систолической и/или диастолической функции сердца.

ИБС является одним из наиболее распространенных заболеваний сердечно-сосудистой системы во всех экономически развитых странах. По данным проспективных исследований, ИБС страдают около 5–8% мужчин в возрасте от 20 до 44 лет и 18–24,5% — в возрасте от 45 до 69 лет. Распространенность ИБС у женщин несколько меньше и в старшей возрастной группе обычно не превышает 13–15%. На долю ИБС приходится более половины всех смертей от сердечно-сосудистых заболеваний.