Адаптивная реакция миокарда в ответ на ишемию-перфузию, гибернация миокарда

«Гибернация миокарда» - адаптационное снижение внутриклеточного энергетического метаболизма, путем угнетения сократительного состояния кардиомиоцита, в ответ на уменьшение коронарного кровотока. Гибернация (Hybernatin) миокарда, по определению профессора S.Н. Rahimatoola (1999 г.) - быстро возникшее нарушение локальной сократимости левого желудочка в ответ на умеренное снижение коронарного кровотока. Для гибернирующего миокарда характерно хроническое снижение сократительной способности кардиомиоцитов при сохраненной их жизнеспособности. С точки зрения патофизиологических процессов адаптации к стрессорным ситуациям, «гибернирующий миокард» - «механизм саморегуляции, адаптирующий функциональную активность миокарда к условиям ишемии», т.е. своеобразная защитная реакция «страдающего сердца» на неадекватное уменьшение коронарного кровотока к уровню ПМО2. Этот термин, «гибернирующий (уснувший) миокард» S.H. Rahimatoola впервые предложил в 1984 году на Рабочей встрече по проблемам лечения ИБС в Национальном институте сердца, легких и крови США. В 1990 г V.Dilsizian с коллегами опубликовали результаты сцинтиграфического исследования сердца у пациентов с ИБС после стресс нагрузки. Авторы, используя сцинтиграфическую технику с таллием, выявили от 31 до 49% жизнеспособной ткани в участках с необратимо сниженной сократительной функцией миокарда левого желудочка. То есть в местах сниженного локального кровотока сохраняется относительно нормальная метаболическая активность - миокард жизнеспособен, но он не может обеспечить нормальную региональную фракцию выброса. При этом имеются клинические симптомы проявления ишемии, но которые не заканчиваются развитием некроза миоцитов. В клинике подобные ситуации могут иметь место при стабильной и нестабильной стенокардии, у пациентов с ХСН. По данным Е.В. Carlson с сотрудниками, опубликованных в 1989году, у пациентов перенесших эффективную коронароангиопластику, участки гибернации миокарда выявляются в 75% случаев среди больных с нестабильной стенокардией и в 28% наблюдений при стабильной стенокардии. Минимизация обменных и энергетических процессов в мышце сердца при сохранении жизнеспособности миоцитов позволила некоторым исследователям назвать эту ситуацию либо - «находчивым сердцем» (Smart Heart), либо - «самосохраняющееся сердце» (Self-preservation Heart) или «играющее сердце» (Playing Heart). Итальянские исследователи подобное состояние сердечной мышцы определили как «миокардиальная летаргия». Механизмы гибернации мало изучены. В клинической практике, на фоне редуцированного коронарного резерва, постепенное развитие деструктивных изменений в гибернирующем миокарде является следствием кумулятивных сдвигов энергообмена в ответ на периодические инотропные стимуляции. В условиях ограниченного кровотока, положительный инотропный ответ достигается за счет истощения метаболического статуса кардиомиоцита. Таким образом, постепенно накапливающиеся метаболические изменения могут стать причиной дезорганизации внутриклеточных структур сердечной мышцы.

Преконденцирование и постконденцирование

Миокарда

Ишемическое прекондиционирование (ИПК) — процесс адаптации миокарда к последующей ишемии путем создания предварительных коротких периодов ишемии. Впервые феномен прекондиционирования был описан в 1984 г. R. Lange et al., которые в экспериментальном исследовании на животных показали, что исчерпание АТФ после повторных коротких ишемий происходит в меньшей степени, чем в случае однократного эпизода ишемии. Также было обнаружено, что у пациентов, испытывавших приступы стенокардии до развития инфакта миокарда (ИМ), имели место в среднем меньшие размеры инфаркта и более благоприятные клинические исходы. Однако в реальной практике прекондиционирование у большинства пациентов использовать невозможно в результате того, что такие больные поступают в клинику уже после того, как развивается критическая для миокарда ишемия. В таких случаях целесообразным является применение посткондиционирования. Посткондиционирование - это создание коротких повторяющихся ишемических атак, применяемых в начале периода реперфузии.

Термин"ишемическое прекондиционирование"появился в лите-ратуре после работы Murry с соавт. (1986 год), в которой было показано, что повторные кратковременные эпизоды ишемии-реперфузии существенно уменьшают величину инфаркта миокарда после последующей продолжительной ишемии. В эксперименте на собаках авторы осуществляли четыре 5-минутных окклюзии огибающей артерии, разделённых 5 мин. эпизодами реперфузии, а затем выполняли 40-минутную окклюзию. Проведённое гистологическое определение величины зоны инфаркта показало, что у животных, перенесших окклюзию коронарной артерии после прекондиционирования, зона инфаркта была меньше на 75% по сравнению с контролем. Значительный защитный эффект ИПК был продемонстрирован на многих вариантах экспериментальных моделей. ИПК заметно уменьшает миокардиальное ишемическое повреждение как in vitro, так и in vivo и наблюдается в сердцах всех млекопитающих, тестированных к настоящему времени (в том числе и на обезьянах циномолгус). На модели изолированных кардиомиоцитов (КМЦ) человека, подвергнутых воздействию длительной гипоксией с последующей реоксигенацией, было показано, что человеческие миокардиальные клетки также могут быть прекондиционированы. Кардиопротективные эффекты ИПК были подтверждены многочисленными лабораторными исследованиями и клиническими наблюдениями.

Например, повторные раздувания баллона в коронарной артерии во время чрескожной транслюминальной коронарной ангиопластики (ЧТКА) сопровождаются существенно меньшей интенсивностью ангиозной боли, меньшим повышением сегмента ST и продукции лактата. К ИПК, вероятно, имеют отношения защитные эффекты прединфарктной стенокардии и явления адаптации к стенокардии: "ходьба через боль" и "разминки". Наиболее доступным и опирающемся на убедительные доказательства методом стимулирования ИПК перед аортокоронарным шунтированием является кратковременное наложение зажима на аорту за 12 мин до начала операции.

Таким образом, ИПК-это феномен повышения устойчивости клеток к повторному воздействию ишемии, возникающей после одного или нескольких кратковременных эпизодов ишемии-реперфузии. Результатом ИПК в сердце будет сокращение размера инфаркта (цитопротективный эффект), сохранение сократительной функции и рост порога возникновения аритмий, подавление апоптоза, а также предупреждение дисфункции эндотелия сосудов в зоне ишемии. Прекондиционирование имеет раннюю фазу, начинающуюся через 5 мин после первого короткого эпизода ишемии и продолжающуюся до 1-3 ч. и позднюю фазу, которая эффективно "работает"с 24 до 72 и даже 96 ч. от первого эпизода ишемии. Чтобы запустить защитный эффект ИПК, требуется достичь минимального порогового времени ишемии (5мин) до начала реперфузии.. Однако, с увеличением продолжительности ишемии миокарда прогрессивно уменьшается кардиопротективная эффективность ИПК, (представленного тремя пятиминутными эпизодами ишемии-реперфузии), предшествующие тестовой ишемии. Инфаркт-лимитирующий эффект этой формы прекондиционирования практически исчезает, если длительность тестовой ишемии достигает одного часа. Таким образом, ИПК-это явление, которое замедляет, но не предупреждает гибель КМЦ при длительной ишемии. Если ишемические эпизоды повторяются слишком часто, может развиться тахифилаксия, т. е. феномен ИПК исчезает. ИПК сохраняет эффективность и в условиях кардиоплегии при операции на открытом сердце.