Расстройство энергообеспечения кардиомиоцитов

Механизмы расстройств энергообеспечения кардиомиоцитов при коронарной недостаточности представлены на рис. 22–9.

Рис. 22–9. Механизмы нарушения энергетического обеспечения миокарда при коронарной недостаточности (период ишемии и начальный этап реперфузии). АНТ — адениннуклеотидтрансфераза.

• В аэробных условиях основными субстратами для синтеза АТФ служат жирные кислоты (65–70%), глюкоза (15–20%) и МК (10–15%). Роль аминокислот, кетоновых тел и пирувата в энергообеспечении миокарда сравнительно невелика.

• В условиях нарастающей ишемии в миокарде развивается истощение связанного с миоглобином резерва кислорода и снижение интенсивности окислительного фосфорилирования.

† В результате указанных изменений в кардиомиоцитах уменьшается содержание АТФ и креатинфосфата (рис. 22–10).

Рис. 22–10. Изменения в клетках миокарда в зависимости от продолжительности ишемии.

† Нарушение аэробного синтеза АТФ приводит к активации гликолиза и накоплению в миокарде лактата. Одновременно быстро уменьшаются запасы гликогена.

† Активация гликолитического метаболизма углеводов обусловливают развитие ацидоза.

† Развитие внутри- и внеклеточного ацидоза существенно изменяет проницаемость мембран для метаболитов и ионов, подавляет активность ферментов энергообеспечения, синтеза клеточных структур, транспорта субстратов метаболизма и катионов.

В отдалённых от зоны ишемии участках сердца процессы энергетического обеспечения миокарда страдают в значительно меньшей мере.

• Последствия расстройств процессов энергообеспечения кардиомиоцитов: снижение сократительной функции миокарда, нарушения кровообращения в органах и тканях, развитие сердечных аритмий. Нарушения ритма сердца, в свою очередь, нередко становятся причиной внезапной смерти пациентов с коронарной недостаточностью.

Последствия ишемии миокарда. Чем позже происходит реперфузия, чем более выражено повреждение сердечной мышцы. [по 4].

Повреждение мембран и ферментов кардиомиоцитов

Основные свойства миокарда (автоматизм, возбудимость, проводимость, сократимость), а также их регуляция в значительной мере зависят от состояния мембран и ферментов кардиомиоцитов. В условиях ишемии их повреждение является следствием действия ряда общих факторов. Основные механизмы повреждения клеточных мембран и ферментов подробно рассмотрены в разделе «Общие механизмы повреждения» главы 4 «Патология клетки» (подраздел «Повреждение мембран и ферментов») и приведены на рис. 22–11.

Рис. 22–11. Механизмы повреждения мембран и ферментов клеток миокарда при коронарной недостаточности (период ишемии и начальный этап реперфузии).

Дисбаланс ионов и жидкости

Ионный дисбаланс (рис. 22–12, см. также раздел «Дисбаланс ионов и воды в клетке» в главе 4 «Повреждение клетки») развивается вслед за расстройствами энергообеспечения кардиомиоцитов и повреждением их мембран и ферментов или одновременно с ними.

Рис. 22–12. Дисбаланс ионов и жидкости в миокарде при коронарной недостаточности (период ишемии и начальный этап реперфузии).

Дисбаланс ионов и воды, развивающийся при ишемии миокарда, относится как к общему содержанию ионов и жидкости в клетках и ткани миокарда в целом, так и к внутри- и внеклеточному соотношению отдельных ионов (прежде всего Na⁺, K⁺, Cl^–, Ca²⁺), а также к внутриклеточному соотношению и распределению (компартментализации) отдельных ионов.

• Общее содержание ионов в клетках ишемизированного миокарда существенно возрастает.

• Внутри и внеклеточное соотношение и распределение отдельных ионов, а также жидкости в кардиомиоцитах значительно изменяется (рис. 4–9, рис. 22–13).

Рис. 22–13. Нарушение внутри и внеклеточного соотношения и распределения отдельных ионов и жидкости в клетках миокарда при его ишемии.

Особенно важны нижеперечисленные изменения.

† Увеличение [K⁺] вне кардиомиоцитов вследствие снижения активности Na⁺,K⁺АТФазы, дефицита АТФ, повышения проницаемости плазматической мембраны.

Потеря K⁺ кардиомиоцитами сопровождается повышением его содержания в интерстициальной жидкости и крови. В связи с этим гиперкалиемия является одним из характерных признаков коронарной недостаточности, особенно при инфаркте миокарда.

† Повышение содержания ионов Na⁺ в кардиомиоцитах, увеличение [Ca²⁺] в клетках миокарда, расстройство регуляции объёма клеток миокарда.

Указанные факторы приводят к накопление избытка жидкости в клетках миокарда и существенному увеличению их объёма.

• Последствия дисбаланса ионов и жидкости в миокарде при коронарной недостаточности представлены на рис. 22–14.

Рис. 22–14. Последствия дисбаланса ионов и жидкости в миокарде при коронарной недостаточности (период ишемии и начальный этап реперфузии).

Дисбаланс ионов и жидкости вызывает нарушение ряда фундаментальных процессов (прежде всего электрогенеза и сократительных характеристик), протекающих в клетках миокарда (см. рис. 4–11). При ишемии миокарда страдают все процессы мембранного электрогенеза: возбудимость клеток миокарда, автоматизм ритмогенеза и проведение импульсов возбуждения.