ГЛАВА 31 Патофізіологія серця

Сучасні думки на рахунок гіпертрофії

Останнім часом за допомогою новітніх молекулярно-генетичних методів показано, що зміна діяльності геному м'язових клітин під час гіперфункції пов'язана щонайменше з двома групами чинників: (1) механічним розтягненням волокон і (2) дією на клітини гуморальних сигнальних молекул (рис. 31.9). Так, під впливом механічного розтягнення в кардіоміоцитах змінюється експресія 185 генів, при цьому діяльність 164-х посилюється, а 21-го пригнічується. Дія адреналіну зумовлює зміну експресії 450 генів, з них більше половини стають активнішими, а менше - зазнають репресії. Окрім збільшення синтезу властивих яловим клітинам білків, у кардіоміоцитах з'являються нові протеїни, що є наслідком дерепресії від повідних ембріональних генів. У такий спосіб важкіланцюги а-міозину замінюються важкими ланцюгами ембріонального (І-міозину. Останній виявляє меншу АТФ-азну активність, а отже, зумовлює повільніше, зате енергетично більш економне скорочення серцевого м'яза У серці ембріона ген передсердного натрій- уретичного гормону (ПНУГ) є активним яку клітинах передсердь, так і шлуночків. Після народження такий ген у шлуночкових кардіоміоцитах "вимикається" і знову починає працювати лише під впливом чинників, що супроводжують довготривалу гіперфункцію міокарда. Поновлення експресії гена ПНУГ у шлуночках сприяє виведенню солі та води із організму, а отже, зменшує навантаження на гіпертрофоване серце, що можна вважати одним з механізмів його захисту від надмірної роботи. Важлива роль генетичного апарату в розвитку гіпертрофії міокарда доводиться існуванням гіпертрофічної кардіоміопатії — спадкової аутосомно-домінантної хвороби, що характери зується значним потовщенням стінки лівого і/або значно рідше правого шлуночка. Причиною недуги є мутації одного з дев'яти генів, що ко дують білки саркомеру, зокрема важкі ланцюги (3-міозину, тропонін Т, протеїн С, що зв'язує міозин. У результаті порушення балансу між окремими скорочувальними білками м'язові волокнав міокарді набувають неправильного, хаотичного розташування, гіпертрофія стає асиметричною з переважним потовщенням міжшлуночкової перегородки. Гіпертрофічна кардіоміопа- тія, тривалий час не маючи жодних клінічних проявів, є основною причиною раптової смерті у спортсменів молодого віку. Ще одне принципове питання, на яке немає остаточної відповіді, стосується причин декомпенсації гіпертрофованого серця: які чинники зумовлюють серцеву недостатність в умовах тривалої компенсаторної гіпертрофії міокарда. Учені сходяться в тому, що такими чинниками є особливості гіпертрофованого серця, що в кінцевому підсумку виявляють себе значними порушеннями балансу між багатьма сторонами життєдіяльності як окремих кардіоміоцитів, так і міокарда в цілому. Відомо, що гіпертрофоване серце відрізняється від нормального низкою метаболічних, функціональних і структурних ознак, які, з одного боку, дають йому можливість тривалий час долати підвищене навантаження, а з другого - створюють передумови для виникнення патологічних змін.

Шлуночкова екстрасистола

Шлуночкова екстрасистола виникає в результаті появи ектопічних осередків збудження в шлуночках. Її ознаками є такі зміни електро кардіограми: а) відсутність зубця Р, що пояснюється не можливістю поширення хвилі збудження на передсердя; б) комплекс QRS екстрасистоли деформова ний і має більшу, ніж у нормі, тривалість. Для деформованого QRS характерне збільшення вольтажу, що пояснюється проведенням передчасного збудження через лівий і правий шлуночок в одному і тому ж напрямку (у нормі направленість поши рення деполяризації в різних шлуночках не збігається, що зумовлює ефект часткової нейтралізації електричних імпульсів). По довження комплексу QRS екстрасистоли пов'язують з тим, що передчасне збудження проходить переважно не волокнами Пуркіньє, а через м'язові клітини шлуночків, швидкість проведення потенціалів дії в яких значно менша; в) зубець Т має направленість протилежну комплексу QRS. Причина цього також у повільному проведенні імпульсів через м'язові волокна міокарда. Через цю обставину реполяризація, так само як і деполя ризація, у різних відділах шлуночків від бувається асинхронно: першими зазнають реполяризації ті клітини, які першими де- поляризуються; г) після екстрасистоли настає повна компен саторна пауза. Вона виникає внаслідок того, що збудження, яке охопило шлуночки, не передається через атріовентрикулярний вузол назад на передсердя, водночас черговий нормальний імпульс збудження, що йде від синоатріального вузла, не поширюється на шлуночки, бо вони перебувають у фазі рефрактерності. Наступне скоро чення шлуночків виникає тільки після приходу до них чергового нормального імпульсу. Тому тривалість компенсаторної паузи, разом з інтервалом, що передує екстрасистолі, дорівнює тривалості двох нормальних діастолічних пауз. Однак якщо скорочення серця настільки рідкі, що до моменту при ходу чергового нормального імпульсу шлуночки встигають вийти зі стану рефрактер ності, то компенсаторної паузи не буває. Позачергове скорочення потрапляє в інтервал між двома нормальними, і в цьому ви падку воно має назву вставної екстрасис толи. Шлуночкові екстрасистоли можуть правильно чергуватися з нормальними скорочення ми - у такому разі ведуть мову про алоритмію. Окремими її варіантами є бігемінія, тригемінія і квадригемінія. При бігемінії після кожного нормального скорочення йде екстрасистола (рис. 31.18А), це найчастіше буває при передозуванні препаратів дигіталісу. Якщо ж екстрасистола виникає після кожних двох нормальних скорочень, то таку ало ритмію називають тригемінією (рис. 31.18 Б). Ще один варіант тригемінії: після кожного нормального скорочення підряд ідуть дві екстра систоли. Відповідно, квадригемінія характери зується тим, що після кожних трьох нормальних скорочень настає позачергове, або після кожного нормального - три екстрасистоли.

Провідною патогенетичною ланкою некротичної загибелі клітин при гострій ішемічній гіпоксії є порушення бар'єрних властивостей клітинних мембран, що настає внаслідок реалізації цілого ряду механізмів (рис. 31.33)

1) зменшення напруги кисню (рО.) в кардіоміо- цитах має кілька наслідків. По-перше, воно веде до пригнічення окисного фосфорилювання в мітохондріях і розвитку різкого де фіциту АТФ. Показано, що при зменшенні вмісту АТФ до рівня нижче 10 % від вихід ного значення, ушкоджуються мембрани і настає некроз. По-друге, компенсаторно зростає інтенсивність гліколізу, унаслідок чого збільшується в клітинах концентрація лактату і розвивається внутрішньоклітин ний ацидоз (|рН). І по-третє, зменшення напруги кисню в мітохондріях нижче рівня 1 мм рт. ст. припиняє роботу дихального ланцюга через втрату цитохромоксидазою спорідненості з киснем. Унаслідок цього відбувається "скидання" електронів без посередньо на молекули кисню, які, хоч і в незначній кількості, а все ж таки ще є в мітохондріях. Неповне відновлення кисню в обхід цитохромоксидази і дихального ланцюга стає причиною появи вільних радикалів - активних форм кисню (суперок- сидного аніон-радикалу, синглетного кисню, пероксиду водню). Оскільки потужності наявних антиоксидантних систем недостатньо, то започатковуються реакції вільнорадикального окиснення, серед яких важливе значення має пероксидне окиснен ня ліпідів (ПОЛ). Його активація є універ сальним механізмом ушкодження мембран (докладно див. главу 7); 2) зменшення вмісту АТФ, що настає в ре зультаті пригнічення клітинного дихання і окисного фосфорилювання, не тільки "відкриває" АТФ-залежні калієві канали (див. вище), а й спричиняється до по рушення роботи енергозалежних іонних насосів: натрій-калієвого та кальцієвих. Наслідком цих порушень є збільшення внутрішньоклітинної концентрації іонів натрію та кальцію; 3) збільшення внутрішньоклітинної концен трації іонів Na+ веде до підвищення осмо тичного тиску в кардіоміоцитах і їх набря ку. У таких клітинах відбувається механіч не розтягування сарколеми, що порушує бар'єрні властивості останньої, аж до можливого розриву; 4) зростання внутрішньоцитоплазматичної концентрації іонів кальцію, крім того, що

ІХС може мати гострий (інфаркт міокарда) і хронічний (періодичні напади стенокардії) перебіг та виявляти себе в різних клінічних формах, серед яких основними є:

1) раптова коронарна смерть (первинна зупинка серця). Її причиною, як правило, є електрична нестабільність серця, що супроводжує розвиток недостатності вінцевого кровообігу (див. вище). Із стану клінічної смерті, зумовленого зупинкою серця, можна вивести засобами реанімації. Якщо цього не відбувається, то організм помирає; 2) стенокардія — напади короткочасної (до 20 хв.) гострої коронарної недостатності, які супроводжуються больовим синдромом, відчуттям страху і пов'язаними з цим вегетативними реакціями. Розрізняють різні варіанти стенокардії, серед них (а) стабільна стенокардія напруги, (б) коронарний синдром X (стенокардія напруги при ангіографічно інтактних судинах), (в) стенокардія Принцметала (вазоспастична стенокардія), (г) різні форми нестабільної стенокардії', 3) інфаркт міокарда - некроз серцевого м'яза, обумовлений порушеннями вінцевого кровообігу. Виникає при оборотній (транзиторній) ішемії, що триває понад 40-60 хв., або при необоротних порушеннях коронарного кровообігу. Порушення в міокарді, що розвиваються при тривалості його ішемії від 20 до 40 хв, часто позначають як передінфарктний стан (проміжний коронарний синдром, гостра вогнищева дистрофія міокарда); 4) кардіосклероз - склеротичні зміни серцевого м'яза, що ведуть до розвитку недостатності серця. Можуть бути дифузними (атеросклеротичний кардіосклероз) і вогнищевими (постінфарктний кардіосклероз). У клінічній практиці для швидкого прийняття рішень щодо тактики лікування послуговуються терміном гострий коронарний синдром, яким об'єднують такі форми ІХС, як нестабільна стенокардія, гострий інфаркт міокарда й раптова коронарна смерть.

Безпосередніми причинами смерті хворих з інфарктом міокарда можуть бути:

1) різке зменшення серцевого виштовху з розвитком гострої недостатності серця і системного кровообігу - кардіогенний шок (див. далі); 2) застій крові в судинах малого кола кровообігу з розвитком набряку легенів і гострої дихальної недостатності (див. главу 33); 3) фібриляція шлуночків, що припиняє насосну функцію серця і може стати причиною раптової коронарної смерті; 4) розрив серця та його тампонада. Через кілька днів після інфаркту в результаті розсмоктування змертвілих клітин стінка серця в ділянці некрозу починає все більше і більше розтягуватися під дією тиску крові в період систоли. Це веде до по-ступового стоншення і вибухання (аневризми) стінки аж до настання її розриву. Кров через дефект, що утворився, швидко наповнює порожнину перикарда, і розвивається тампонада серця. Різке збільшення внутрішньоперикардіальн го тиску унеможливлює наповнення камер серця кров'ю під час діастоли. Це, у свою чергу, веде до падіння серцевого виштовху, гострої серцевої недостатності та смерті.

Вивчення механізмів пре- і посткондиціонування на клітинному рівні показало, що вони є дуже складними і в загальних рисах можуть бути описані схемою, до якої входять такі еле менти (рис. 31.38):

1) індуктори, або тригери. Це всі ті екзогенні й ендогенні чинники, що можуть запо чатковувати пре- і посткондиціонування. Ми вже про них вели мову; 2) рецептори. Велика кількість індукторів (біологічно активні речовини, фармакологічні агенти тощо) чинять свою дію через мембранні циторецептори, хоча є й такі, що обходяться без цього; 3) посередники. Серед них особливо важливу роль відіграють протеїнкінази (протеїнкіназа С, мітогенактивована протеїнкіназа та інші), у зв'язку з чим їх ще назвали кіназами виживання (servival kinases)', 4) ефектори. Основні ефекти пре- і посткондиціонування пов'язані з такими структурами кардіоміоцитів, як сарколема, мітохондрії та ядро. Фосфорилювання білків цих структур під впливом численних протеїнкіназ спричиняється до змін їхніх властивостей і функціональної активності; 5) ефекти. Важливе значення для захисту серця від ішемічного та реперфузійного ушкодження мають уповільнення метаболічних реакцій і підтримання іонного гомеостазу, на що, власне, і спрямовані роз глянуті вище зміни у клітинах серцевого м'яза. У підготовці кардіоміоцитів до можливої ішемії особлива роль належить аденозину, що є продуктом повного гідролітичного розщеплен ня АТФ. Його посилене утворення має місце як при інтенсивній роботі серця, так і при по рушенні окисного ресинтезу АТФ. Діючи через аденозинові рецептори, ця сполука активує протеїнкіназу С, а та у свою чергу фосфорилює велику кількість білків, серед яких компоненти КАТф-каналів сарколеми й мітохондрій (рис. 31.38Б). Будучи фосфорильованими, ці канали відкриваються і пропускають через себе іони калію із цитоплазми відповідно назовні та в мітохондрії. Про роль АТФ-чутливих калієвих каналів ми вже вели мову (див. вище), тут лише зазначимо, що завдяки їхньому відкриванню в кардіоміоцитах зменшується цитоплазматична концентрація іонів Са2+ і К+, уповільнюються реакції окиснення в мітохондріях, тобто виникають ефекти, що мають захисне значення для серця.

Регуляція вінцевого кровообігу здійснюється трьома механізмами.

1. Міогенна авторегуляція. Її основу становить закон Бейліса, відповідно до якого при розтягненні гладких м'язів кровоносних судин збільшується сила їхнього скорочення. Міогенна авторегуляція забезпечує сталість вінцевого кровообігу та відносну незалежність його від змін артеріального тиску. Так, при збільшенні тиску крові в аорті збіль шується розтягування гладких м'язових клітин (ГМК) вінцевих артерій, що веде до їхнього скорочення, підвищення тонусу артерій і збереження сталості кровообігу. При зменшенні артеріального тиску вінцевий кровообіг підтримується на постійному рівні завдяки розслабленню ГМК і розши ренню артерій. Показано, що при розтягу ванні судинних ГМК збільшується проникність їхньої плазматичної мембрани до іонів кальцію. Останні проникають у клітини і викликають їхнє скорочення. 2. Метаболічна регуляція. Вона підпорядковує вінцевий кровообіг метаболічним потребам серця. Здійснюється за допомогою цілого ряду іонів і метаболітів, серед яких іони водню, калію, молочна кислота, простагландини. Однак найбільше значення мають два фактори: зменшення напруги О, в артеріальній крові і аденозин. Останній утворюється в результаті гідролізу аденінових нуклеотидів при гіпоксії та при посиленій роботі серця. Будучи природним блокатором Са-каналів, аденозин зменшує надходження іонів Са2+ у цитоплазму ГМК вінцевих судин, унаслідок чого зменшується ступінь їхнього скорочення й падає базальний тонус - вінцеві судини розширюються, коронарний кровообіг зростає (рис. 31.28). 3. Нервова регуляція. Нейрогенний тонус вінцевих судин незначний, про що свідчитьмайже повна відсутність змін вінцевого кровообігу після повної денервації судин серця. Набагато більше значення має опосередкований вплив нервової системи на коронарний кровообіг. Він здійснюється через зміни роботи серця та інтенсивності обміну речовин у ньому. В експерименті все ж таки вдається виявити безпосередній вплив нервів на тонус вінцевих судин. Так, при подразненні парасимпатичних нервів і введенні ацетилхоліну відбувається не значне розширення вінцевих артерій. Медіатори симпатичної нервової системи (катехоламіни) при дії на а-адренорецептори → звуження судин, а впливаючи на β-адренорецептори → роз ширення. Оскільки в нормі у вінцевих судинах переважають β-адренорецептори, то загальний ефект симпатичних впливів - незначне розши рення судин серця.

Порівнюючи два основних механізми загибелі кардіоміоцитів в умовах ішемії міокарда - некроз і апоптоз, слід позначити такі моменти.

(А) Загибель кардіоміоцитів механізмом апоптозу є, безумовно, кращим варіантом, ніж некроз. Це пояснюється тим, що апоптоз, на відміну від некрозу, ніколи не викликає запалення, а отже, і не ускладнює цим процесом ураження міокарда (див. вище). (Б) Крім того, апоптоз відбувається асинхронно в різних клітинах, завдяки чому серцю легше перенести таку втрату, ніж одночасну втрату такої ж кількості кардіоміоцитів, що зазнали некрозу. (В) Оскільки некрозу зазнають не поодинокі окремі клітини, а цілі ділянки міокарда, то завершується цей процес утворенням чітко окресленого сполуч нотканинного рубця; — постінфарктним кардіосклерозом. Апоптична загибель кардіоміоцитів також завершується формуванням сполучної тканини, але цей процес носить дифузний характер, бо гине не якась ділянка міокарда, а окремі клітини і в різних частинах серцевого м'яза. Такі зміни в міокарді позначають як атеросклеротичний кардіосклероз. Слід зазначити, що крім двох основних меха нізмів смерті кардіоміоцитів при ішемії, певне значення, особливо при хронічних порушен нях коронарного кровообігу, що супроводжу ються недостатністю поживних речовин, має ще один — автофагічний (див. главу 7). Цей механізм, будучи за багатьма ознаками схожим на апоптоз, є сьогодні предметом вивчення багатьох учених.

Ішемія міокарда може зумовлюватися одним з трьох механізмів.

1. Обтураційний механізм — зменшення просвіту вінцевих артерій через їхнє перекриття зсередини. Його причинами можуть бути: а) стенозуючий атеросклероз (є причиною ішемії міокарда в 90 % випадків); б) тромбоз вінцевих артерій (найчастіше є наслідком атеросклерозу); в) емболія вінцевих артерій; г) запальні процеси в стінці судин серця - коронарити (бувають при ревматизмі, сифілісі). Для розвитку клінічних ознак ішемії міокарда має значення величина "критичного стенозу". Це мінімальне зменшення просвіту судин, при якому виникає ішемія. У людини цей по казник становить 75 % (у свиней — менше, у собак - більше). 2. Ангіоспастичний механізм - спазм вінцевих судин. Його причинами можуть бути: а) збудження а-адренорецепторів на тлі блокади β-адренорецепторів; б) вазопресин; в) ангіотензин II; г) тромбоксан А2; д) гіпокапнія; е) ендотелій — біологічно активна речовина ендотеліального походження. Існує клінічна форма коронарного ангіоспазму - стенокардія Принцметала. 3. Компресійний механізм — здавлювання вінцевих судин ззовні. Може мати місце при тахікардії (збільшується загальна тривалість періоду здавлювання вінцевих судин під час систоли серця). Негативна дія тахікардії на вінцевий кровообіг виявляє себе при збільшенні частоти серцевих скорочень понад 200/хв. Іноді причиною компресії є рубці та пухлини. В експерименті її використовують для моделювання ішемії й інфаркту міокарда шляхом накладення лігатури на вінцеві артерії.

Наслідки недостатності кровообігу для органів і тканин можна розділити на дві групи:

1. Порушення трофічного забезпечення органів і тканин. Вони виникають у результаті (а) зменшення доставки кисню (циркуляторна гіпоксія, див. главу 23) і (б) зменшення доставки поживних речовин; 2. Порушення видалення з органів і тканин кінцевих продуктів обміну речовин. Наслідком цього є розвиток: (а) негазового ацидозу та (б) інтоксикації.

Сьогодні виділяють два механізми електромеханічного спряження в серці.

1. Потенціалзалежне спряження (рис. 31.11). Суть його полягає в тому, що поширення збудження (потенціалу дії) уздовж плазматичної мембрани зумовлює деполяризацію мембран Т-трубочок, а через них— мембран цистерн і поздовжніх трубочок саркоплаз- матичного ретикулуму. Така деполяризація веде до відкриття потенціалзалежних кальцієвих каналів, унаслідок чого іони Са2+ завдяки високому градієнту концентрацій швидко виходять із названих вище структур у цитоплазму. 2. Механізм кальцієвих залпів (рис. 31.12). Під час фази плато потенціалів дії позаклітинні іони Са2+ входять через потенціалзалежні Са-канали в клітину. Цей первинний кальцієвий залп або безпосередньо, або через утворення вторинних посередників (месенджерів) - 1,4,5-інозитолтрифосфату - діє на мембрани структур саркоплазматичного ретикулуму, викликаючи відкриття наявних там Са-каналів і вихід іонів Са2+ у цитоплазму як наслідок. На характер електромеханічного спряження в міокарді впливає ряд факторів. 1. Тривалість і частота потенціалів дії. 2. Концентрація іонів кальцію в позаклітин ній рідині. 3. Стан Са-каналів сарколеми кардіоміоцитів. 4. Стан систем видалення іонів кальцію із цитоплазми м'язових волокон.

Передумовою декомпенсації серця може бути сукупність таких особливостей гіпертрофованого міокарда:

1. Потовщення кожного м'язового волокна супроводжується зміною співвідношення внутрішньоклітинних структур. Об'єм клітини при цьому збільшується пропорційно кубу лінійних розмірів, а поверхня — пропорційно їх квадрату, що призводить до зменшення клітинної поверхні на одиницю маси клітини. Відомо, що саме через поверхню кардіоміоцита відбувається його обмін з позаклітинною рідиною — поглинання кисню, поживних речовин, виведення продуктів метаболізму, обмін води та електролітів. Зазначені вище зміни створюють умови для погіршення забезпечення м'язового волокна необхідними йому компонентами і видалення непотрібних йому продуктів життєдіяльності. 2. Клітинна мембрана відіграє важливу роль у проведенні збудження і спряженні процесів збудження й скорочення, що здійснюється через тубулярну систему та саркоплазматичний ретикулум. Оскільки ріст цих утворень при гіпертрофії м'язовоговолокна також відстає, то створюються передумови для порушення процесів скорочення та розслаблення кардіоміоцитів: унаслідок уповільнення виходу іонів кальцію в саркоплазму погіршується скорочення, а в результаті утруднення зворотного транспорту іонів кальцію в саркоплазматичний ретикулум - розслаблення, іноді можуть виникати локальні контрактури окремих кардіоміоцитів. 3. У процесі розвитку гіпертрофії маса мітохондрій спочатку збільшується швидше, ніж маса скорочувальних білків, створюючи умови для достатнього енергетично го забезпечення та належної компенсації функції серця. Однак надалі, у ході посилення процесу, збільшення маси мітохондрій починає відставати від росту маси цитоплазми. Унаслідок граничного навантаження в мітохондріях розвиваються деструктивні зміни, знижується ефективність їхньої роботи, порушується окисне фосфорилювання. Це веде до погіршення енергетичного забезпечення гіпертрофованої клітини. 4. Збільшення маси м'язових волокон не супроводжується адекватним збільшенням мережі кровоносних судин, що живлять серце. Це веде до погіршення оксигенації та трофічного забезпечення міокарда, що може бути особливо критичним під час збільшення навантаження на нього. А тому слід вести мову про погіршення судинного забезпечення гіпертрофованого міокарда. 5. При розвитку гіпертрофії міокарда до процесу обов'язково долучається нервовий апарат серця. Особливо на початкових стадіях спостерігається посилення внутрішньосерцевих і екстракардіальних рефлексів. Проте кількість нервових закінчень у гіпертрофованому міокарді змінюється мало, по суті розвивається часткова денервація серця, воностає більш чутливим до гуморальних регуляторних чинників, зокрема катехоламінів. 6. Гіпертрофоване серце через збільшення маси його скорочувального апарату і систем енергозабезпечення здатне тривалий час виконувати значно більшу роботу, ніж серце нормальне, зберігаючи при цьому метаболізм у нормі. Однак здатність при стосовуватися до навантажень, що змінюються, діапазон адаптаційних можливостей у гіпертрофованого серця обмежені, зменшений функціональний резерв. Це робить гіпертрофоване серце через зазначену незбалансованість внутрішньоклітинних і тканинних структур більш уразливим у різних несприятливих обставинах. Наведені особливості гіпертрофованого серця стають передумовою функціональних і структурних змін, характерних для його декомпенсації. Значна частина м'язових волокон гине механізмами апоптозу чи некрозу. У зв'язку з цим навантаження на ті клітини, що залишилися, зростає; робота, здатних до скорочення кардіоміоцитів та окремих їхніх структур, збільшується до максимально можливого рівня. Врешті-решт настає виснаження механізмів функціонування клітин і запускається програма апоптозу. Живих, діяльних кардіоміоцитів стає все менше, а елементів сполучної тканини, що вона їх заміщує, - все більше: розвивається кардіосклероз з усіма ознаками недостатності серця

На характер електромеханічного спряження в міокарді впливає ряд факторів.

1. Тривалість і частота потенціалів дії. Зміни тривалості потенціалів дії в кардіоміоцитах відбуваються за рахунок укорочення або подовження фази плато, під час якої іони Са2+ через потенціалзалежні Са- канали сарколеми надходять у саркоплазму. 2. Концентрація іонів кальцію в позаклітинній рідині. 3. Стан Са-каналів сарколеми кардіоміоцитів. 4. Стан систем видалення іонів кальцію із цитоплазми м'язових волокон.

I ступінь АВ-блокади

I ступінь АВ-блокади (рис. 31.20А). Для нього характерним є збільшення часу проведення імпульсів від передсердь до шлуночків, що супроводжується сталим подовженням інтервалу P-Q. У нормі цей показник дорівнює 0,16 с при нормальній частоті серцевих скорочень. Збіль шення його понад 0,2 с свідчить про затримку проведення збудження через АВВ, проте всі імпульси, які генеруються в синоатріальному вузлі, проводяться до шлуночків.

II ступінь АВ-блокади.

II ступінь АВ-блокади. Якщо внаслідок порушень провідності не всі імпульси проходять у шлуночки, то мову ведуть про II ступінь АВ- блокади. Розрізняють два типи електрокардіо графічних змін, характерних для нього.

III ступінь АВ-блокади

III ступінь АВ-блокади, або повна поперечна блокада. Розвивається тоді, коли жоден імпульс із передсердь не може пройти у шлуночки. У такому разі активуються центри автоматизму, розташовані нижче АВВ (водії ритму III порядку). Частота генерованої ними імпульсації є низькою (від 20 до 40/хв), що й зумовлює таку ж низьку частоту скорочень шлуночків (ідіовентрикулярний ритм). Отже, при повній поперечній блокаді передсердя та шлуночки скорочуються незалежно одне від одного, кожен відділ у своєму ритмі: передсердя з часто тою близько 70, шлуночки - 20-40 скорочень/ хв. На електрокардіограмі реєструються два незалежні ритми: передсердний (зубці Р) і шлуночковий (комплекси QRS), ніяк не пов'язані між собою. Особливе значення має момент переходу неповної АВ-блокади в повну, коли до шлуночків припиняється надходження імпульсів від передсердь. Повільна діастолічна деполяризація в потенційних водіях ритму виникає не одразу, а тільки через певний час після такого припинення (5-30 с). Цей період, що має назву преавтоматичної паузи, характеризується асистолією шлуночків. У результаті того, що тимчасово припиняється надходження крові до головного мозку, людина втрачає свідомість, розвиваються судоми (синдром Морганьї — Едемса — Стокса). Можлива смерть, але найчастіше при по новленні скорочень шлуночків зазначені явища проходять. Синдром може повторюватися багаторазово.

Tип II (Мобітц II)

Tип II (Мобітц II) (рис. 31.20В). Випадіння комплексів QRS і скорочень шлуночків відбувається без прогресуючого подовження інтервалу P-Q. Випадати можуть кожне друге-третє скорочення або, навпаки, проводяться тільки кожне друге, третє або четверте збудження передсердь. Цей тип є прогностично несприятливим, він часто передує повній АВ-блокаді.

У патогенезі кардіогенного шоку розрізняють кілька фаз.

І фаза - первинне падіння артеріального тиску (рис. 31.39). Усі патогенетичні фактори кардіогенного шоку (рефлекторна депресія, збільшення площі ушкодженого міокарда, асинергія серцевих скорочень, аритмії) викликають зменшення серцевого виштовху. Це, за законами гемодинаміки, призводить до зменшення хвилинного об'єму серця й падіння артеріального тиску. II фаза - компенсаторний спазм артеріол (рис. 31.39). Характеризується активацією симпатоадреналової системи, надходженням у кров катехоламінів, вазопресину, глюкокортикоїдів, утворенням ангіотензину II. Вивільнення потужних судино звужувальних факторів викликає генералі- зований спазм артеріол, у результаті чого збільшується загальний периферичнийопір. Зазначена реакція є компенсаторною та спрямована на попередження подаль шого падіння артеріального тиску. III фаза — вторинне падіння артеріального тиску (рис. 31.40). Тривалий спазм артеріол у периферичних тканинах викликає порушення мікроциркуляції та гіпоксію. IV фаза - термінальні зміни (рис. 31.40). У результаті істотного падіння артеріаль ного тиску (нижче 40 мм рт. ст.): а) ще більше порушується коронарний кровообіг і збільшується ішемія міокарда — зменшення скорочувальної функції міокарда прогресує, оскільки замикається "зача роване коло" (рис. 31.41); б) розвивається гостра ниркова недостатність (повністю припиняється клубочкова фільтрація, виникають анурія, інтоксикація); в) порушується мозковий кровообіг, розвивається гіпоксія головного мозку, виникають розлади функції життєво важливих центрів. Сукупність зазначених змін стає причиною смерті.

Потенціали дії, що виникають в кардіоміоцитах, мають характерну форму і складаються з трьох послідовних фаз (рис. 31.10):

І фаза - фаза швидкої деполяризації ("натрієва"). Триває 1-2 мс, під час яких мемб ранний потенціал стрімко змінюється від -90 мВ до +(30-40) мВ. Основу цієї фази складає швидке входження іонів Na+ в клітину через мембранні потенціалзалежні Na- канали, які відкриваються при надходженні імпульсів по волокнах Пуркіньє. Переміщення іонів Na+ в клітину швидко припиняється внаслідок того, що Na-канали за знають інактивації, тобто закриваються. • II фаза - фаза повільної реполяризації або фаза "плато" ("кальцієва"). Вона є дуже тривалою (у клітинах передсердь - до 0,2 с, шлуночків — до 0,3 с) і власне визначає загальну тривалість потенціалу дії. Її розвиток зумовлений відкриттям повільних потенціалзалежних Са-каналів, через які іони Са2+ (а також і Na+) входять іззовні в клітину завдяки високому концентраційному градієнту. У цю фазу проникність мембрани до іонів К+ зменшується в 5 разів, проте наявний реполяризуючий калієвий струм усе ж таки залишається більшим за деполяризуючий кальцієвий, а тому на загал настає не деполяризація, а повільна реполяризація мембрани. • III фаза - фаза швидкої реполяризації ("калієва"). Після закриття Са-каналів входження в клітини іонів Са2+ і Na+ припиняється, натомість відкриваються К-канали, через які іони К+ за градієнтом концентрації виходять з кардіоміоцитів назовні, у такий спосіб реполяризуючи мембрану.

Оскільки абсолютна коронарна недостатність характеризується зменшенням інтенсивності вінцевого кровообігу (зменшенням Q), можливими є два патогенетичних варіанти її розвитку.

І. Зменшення перфузійного тиску. При цьому розвивається коронарна недостатність централь ного походження. Її причинами можуть бути: а) артеріальна гіпотензія (зменшення Ра наприклад, при всіх видах шоку, колапсі, недостатності аортальних клапанів. При зменшенні артеріального тиску спрацьовують механізми міогенної авторегуляції він цевого кровообігу, що підтримують його на постійному рівні. Однак, коли артеріаль ний тиск падає нижче 70 мм рт. ст., ці механізми виявляються неспроможними; б) порушення венозного відтоку (збільшен ня Рв). Ця причина практично не має значення, бо навіть при значному підвищенні тиску у правому передсерді, куди впадає коронарний венозний синус, кров витискується із вен під час систоли: при скороченні серцевого м'яза вени здавлю ються і кров, що міститься в них, перемі щується далі. В експерименті моделюють перев'язуванням вен серця. Однак при цьому венозний відтік порушується лише частково, бо 1/3 венозної крові виходитьтканини міокарда через вени Тебезія прямо в порожнини серця. II. Збільшення опору вінцевих судин. При цьому розвивається коронарна недостатність місцевого походження. Збільшення опору може бути обумовлене; а) збільшенням в 'язкості крові при порушен ні її реологічних властивостей (зневоднення, поліцитемія, ДВЗ-синдром). При цьому розвиваються порушення мікроциркуляції, аж до сладж-синдрому та істинного капілярного стазу (див. главу 16); б) зменшенням радіуса судин. Радіус судин є основним чинником, що визначає інтенсивність вінцевого кровообігу. При зменшенні цього параметра у 2 рази опір коронарних судин зростає в 16 разів. Зменшення радіусу судин є основною причиною ішемії серця і розвитку абсолютної коронарної недостатності.

ПОРУШЕННЯ АВТОМАТИЗМУ

Автоматизм, тобто здатність клітин спонтанно генерувати потенціали дії, складає основу функціонування провідникової системи серця. Така властивість притаманна всім волокнам цієї системи, однак за умов норми спонтанна генерація імпульсів здійснюється тільки в клітинах синоатріального вузла, у зв'язку з чим він отримав назву водія ритму, або пейсмекера. Електрофізіологічні властивості клітин цього вузла характеризуються низькими значеннями (від -55 до -60 мВ) потенціалу спокою, останній отримав тут назву максимального діастолічного потенціалу (МДП). Завдяки існуванню великої кількості мембранних неселективних каналів відбувається постійне входження в клітини іонів Na+, чим і пояснюється низький рівень потенціалу спокою у структурах синоатріального вузла і розвиток його спонтанної електричної активності. Усі аритмії, зумовлені розладами автоматизму, поділяють на дві групи. І. Номотопні аритмії. II. Гетеротопні аритмії. .

АРИТМІЇ

Аритміями серця називають порушення частоти, ритму, узгодженості й послідовності його скорочень. Узгоджена й ритмічна робота серця з певною частотою скорочень забезпечується провідниковою системою, яку утворюють атипові м'язові волокна. Ця система складається з таких структур (рис. 31.14): 1) синусно-передсердний або синоатріальний вузол розташований у стінці правого пе редсердя поблизу місця впадіння верхньої порожнистої вени; 2) передсердно-шлуночковий, або атріовентрикулярний, вузол. Міститься в стінці правого передсердя, якраз вище фіброзної тканини, що розділяє праве передсердя і правий шлуночок; 3) міжвузлові пучки — тонкі волокна, що з'єднують синоатріальний та атріовентрикулярний вузли. Таких є три: передній, середній і задній; 4) пучок Гіса - товстий пучок, що йде від атріовентрикулярного вузла через фіброзну тканину, яка розділяє праве передсердя і правий шлуночок, до міжшлуночкової перегородки. Там він ділиться на дві ніжки - праву та ліву; 5) волокна Пуркіньє - тонкі волокна, на які розгалужуються гілки ніжок пучка Гіса. Вони контактують безпосередньо з м'язовими клітинами робочого міокарда і через них збудження досягає кардіоміоцитів. Для атипових м'язових волокон провідникової системи властиві три функції: (1) автоматизм, (2) збудливість (3) провідність. Ці волокна, на відміну від клітин робочого міокарда, не здатні скорочуватися, а тому й отримали назву атипових. Залежно від того, порушення яких функцій провідникової системи лежать в основі аритмій, порушення ритму серця поділяють на 4 групи. Так, розрізняють аритмії: 1) обумовлені змінами автоматизму; 2) пов'язані з порушеннями збудливості; 3) спричинені розладами провідності; 4) викликані поєднаними порушеннями збудливості й провідності.

Атріовентрикулярна екстрасистола

Атріовентрикулярна екстрасистола має своїм джерелом структури передсердно-шлуночкового вузла (рис. 31.17Б). Хвиля збудження, що виходить з верхньої і середньої частин вузла, поширюється у двох напрямках: у шлуночках - у нормальному, у передсердях - у ретроградному. При цьому негативний зубець Р може накладатися на комплекс QRS, який за формою подібний до передсердних екстрасистол. Діастолічний інтервал після екстрасистоли трохи подовжений - неповна компенсаторна пауза. Екстрасистола може супроводжуватися одно часним скороченням передсердь і шлуночків. Якщо джерелом атріовентрикулярної екстра систоли є нижня частина вузла, то збудження не переходить на передсердя (через однона- правленість проведення імпульсів через атріо-вентрикулярний вузол), а поширюється тільки в шлуночках. З цієї причини виникає повна компенсаторна пауза, така ж, як і при шлуночковій екстрасистолі (див. нижче). На відміну від останньої, тривалість комплексу QRS істотно не змінюється.

ПОРУШЕННЯ ЗБУДЛИВОСТІ

В основі аритмій, пов'язаних з порушеннями функції збудливості, лежить поява розташованих поза синоатріальним вузлом ектопічних осередків збудження, що генерують позачергові імпульси до скорочення. При цьому клітини водія ритму функціонують нормально, на відміну від синдрому слабкості синоатріального вузла, що ми його вже розглядали. Підвищення здатності до генерації імпульсів в клітинах провідникової системи, розташованих нижче синоатріального вузла, може бути на стільки значним, що нормальний водій ритму не в змозі підпорядкувати собі їхній автоматизм. Це веде до того, що виникають або передчасні скорочення (екстрасистоли), або функцію водія ритму повністю перебирає на себе ектопічний осередок збудження (пароксизмальна тахікардія). Серед основних причин підвищення збудливості окремих структур провідникової системи: а) локальна ішемія міокарда; б) невеликі кальцифікати в різних частинах серця, які тиснуть на прилеглі кардіоміоцити, викликаючи їхнє збудження; в) дія на клітини провідникової системи токсичних доз деяких ліків, нікотину, кофеїну; г) механічне подразнення стінок серця при його катетеризації (особливо при входженні катетера в правий шлуночок). Одним з механізмів формування ектопічних осередків збудження є виникнення різниці потенціалів між розташованими поруч міоцитами внаслідок, наприклад, неодночасного закінчення реполяризацїї в них, що може викликати збудження у волокнах, які вже вийшли з фази рефрактерності. Це явище спостерігається, зокрема, при локальній ішемії міокарда і при отруєнні серцевими глікозидами.

ПОРУШЕННЯ ЗБУДЛИВОСТІ ТА ПРОВІДНОСТІ

В основі цієї групи аритмій лежить формування замкнутих кіл, якими циркулює збудження, на даючи серцю стійкого, автономного, не залеж ного від імпульсів водія ритму, характеру. Такий механізм розвитку аритмій отримав назву "повторного входження імпульсів" (англ., механізм re-entry). Для розуміння суті цього механізму розглянемо поширення імпульсів у невеликій ділянці мі окарда, що має форму кільця (рис. 31.24). Якщо нанести імпульс у якійсь точці такого кільця так, щоб він поширювався тільки в один бік, то, пройшовши по колу, збудження в точці нанесен ня імпульсу затухне, бо потрапить до неї тоді, коли ця ділянка міокарда перебуватиме у фазі абсолютної рефрактерності. Так відбувається в умовах норми. Існує три причини, з яких повернення імпульсів у точку первинного нанесення збудження не затухатиме, а викликатиме нові імпульси, які циркулюватимуть по колу без затухання як завгодно довго, підтримуючи самих себе. 1. Збільшення шляху, по якому циркулюють імпульси (рис. 31.24). У цьому випадку імпульси повертатимуться в точку нанесення первинного збудження вже тоді, коли кардіоміоцити даної ділянки вийдуть з періоду рефрактерності й будуть у змозі проводити імпульси далі. Цей механізм формування аритмій є характерним для всіх уражень серця, що супроводжуються розширенням його камер. 2. Зменшення швидкості проведення імпульсів, навіть при збереженні нормальної довжини поширення збудження по колу. Оскільки час, протягом якого імпульс буде повертатися до вихідної точки, збільшува тиметься, то потенціали дії, що надійшли сюди, вже не застануть м'язові волокнав стані рефрактерності, бо вона встигне завершитися. Уповільнення проведення імпульсів може стати передумовою даного типу аритмій (а) при блокаді волокон Пуркіньє, (б) ішемії кардіоміоцитів, (в) гіперкаліємії. 3. Укорочення періоду рефрактерності м 'язових волокон. Якщо час, протягом якого триває рефрактерність, зменшується, то навіть за нормальної довжини кола та швидкості проведення імпульсів збудження може дійти до вихідної точки в момент, коли кардіоміоцити цієї ділянки відновлять свою збудливість і зможуть далі проводити по тенціали дії. Така ситуація виникає при повторній електричній стимуляції серця, при дії деяких лікарських засобів, зокрема адреналіну. Формування патологічних кіл циркуляції збудження може відбуватися як у передсердях, так і в шлуночках. Порушення ритму серця, що ви никають при цьому, отримали назви тріпотіння і миготіння (фібриляції).

НЕДОСТАТНІСТЬ ВІНЦЕВОГО КРОВООБІГУ. ІШЕМІЧНА ХВОРОБА СЕРЦЯ

Важливим чинником діяльності серця є належне кровозабезпечення його тканин, яке здійснюється вінцевими судинами. Аби зрозуміти можливі причини й механізми порушень вінцевого кровообігу, слід знати основні його особливості, що мають місце в умовах норми. А такими є: а) високий рівень екстракції кисню в капілярах серця. У серці екстрагується 70-75 % 02, що надходить з артеріальною кров'ю, тимчасом як у тканинах головного мозку - 25 %, у скелетних м'язах і печінці - близь ко 20 %, у нирках - 10 %. Високий рівень вилучення 02 у серці пояснюється значною довжиною його капілярів і у зв'язку з цим — більшим часом контакту крові зі стінкою капілярів. При збільшенні потреби серця в кисні вона не може бути задоволена посиленням екстракції О, (як у скелет них м'язах), оскільки остання і так є мак симально можливою в стані спокою. Тому для забезпечення збільшених енергетич них потреб серця залишається тільки один шлях - посилення вінцевого кровообігу; б) високий базальний тонус вінцевих судин. Він дає можливість у стані спокою забезпе чувати вінцевий кровообіг на рівні 250-300 мл/хв, що становить близько 5 % хвилинно го об'єму крові. Високий базальний тонус судин обумовлює високий резерв вінцевого кровообігу. Так, при зменшенні базального тонусу судин серця інтенсивність кровообігу у них може зростати в 7-10 разів; в) фазний характер вінцевого кровообігу, пов'язаний з періодами серцевого циклу. Під час систоли відбувається здавлювання інтрамуральних судин - кровообіг міні мальний і становить близько 15 % загального вінцевого кровообігу. Під час діасто ли здавлювання судин припиняється і кровообіг стає максимальним (близько 85 % загальної величини). Фазність вінцевого кровообігу найбільш виражена в субендокардіальній зоні міокарда (найбільше здав лювання судин) і найменш виражена — у субепікардіальній; г) підпорядкованість вінцевого кровообігу метаболічним потребам серця й відносна незалежність його від нервових регуля торних впливів. В умовах патології ця підпорядкованість часто порушується і збільшується чутливість вінцевих судин до нервових імпульсів; д) винятково висока чутливість вінцевих судин до зменшення напруги кисню в крові. Зменшення р02 артеріальної крові всього лише на 5 % істотно збільшує інтенсивність вінцевого кровообігу; е) недостатній розвиток колатеральних судин. При несприятливих умовах колатералі в серці не можуть компенсувати порушення течії крові у вінцевих судинах, тому колатеральний кровообіг тут функціонально неповноцінний.

Екстрасистолія.

Вид аритмій, для якого характерним є виникнення позачергових, перед часних скорочень серця або тільки шлуночків, отримав назву екстрасистолії, а позачергові скорочення - екстрасистол. Залежно від локалізації осередку, з якого виходить позачерговий імпульс, розрізняють кілька видів екстрасистол: (а) передсердну, (б) атріовентрикулярну і (в) шлуночкову (рис. 31.17). Оскільки хвиля збудження, що виникла в не звичному місці, поширюється в зміненому на прямку, це впливає на структуру електричного поля серця й знаходить відображення на електрокардіограмі. Кожний вид екстрасистоли має свою електрокардіографічну картину, що дає можливість визначити місце ектопічного осередку збудження.

атріовентрикулярної форми СВПТ

Для атріовентрикулярної форми СВПТ, на відміну від передсердної, характерна відсутність зубців Р, усі інші електрокардіографічні ознаки дуже схожі. У розвитку даного варіанта тахікардії великого значення надають формуванню стійкого осередку збудження механізмом "повторного входження імпульсів", про який мова піде далі.

Клінічні прояви серцевої недостатності.

Для декомпенсованої недостатності серця характерні певні клінічні ознаки та синдроми. 1. Циркуляторна гіпоксія. Кисневе голодування, що розвивається при недостатності серця, має характер застійної гіпоксії. Основні її характеристики й наслідки описано в главі 23. 2. Задишка. Для розвитку цього симптому мають значення: а) вплив надлишку іонів водню на хеморецептори судин і безпосередньо на дихальний центр; б) набряк інтерстиціальної тканини легень і пов'язане з цим збудження J-рецепторів. 3. Ціаноз. Ціанотичний відтінок шкіри і видимих слизових оболонок у хворих з декомпенсованим серцем обумовлений збільшенням концентрації в крові відновленого гемоглобіну в результаті більш повного вилучення кисню тканинами. 4. Набряки. При правошлуночковій недостатності розвиваються набряки нижньої половини тіла; при лівошлуночковій - інтерстиціальний набряк легень (синдром серцевої астми) або альвеолярний набряк (синдром набряку легень). Механізм розвитку серцевих набряків є досить складним, і він докладно аналізується у главі 27. 5. Кардіальний цироз печінки. Характерний для правошлуночкової недостатності серця. Виявляє себе порушеннями функції печінки й синдромом портальної гіпертензії (див. главу 35). 6. Порушення кислотно-основної рівноваги. В умовах декомпенсованої серцевої недостатності можливими є всі чотири варіанти змін цього параметру гомеостазу: а) негазовий ацидоз. Унаслідок циркуляторної гіпоксії у крові накопичуються кислі продукти обміну речовин, зокрема, молочна кислота; б) газовий ацидоз. У разі розвитку альвеолярного набряку легень настає недостатність зовнішнього дихання, що спричиняється до гіперкапнії, а отже, і газового ацидозу; в) негазовий алкалоз. Тривала хронічна недостатність серця супроводжується вторинним гіперальдостеронізмом і обумовленою ним гіпокаліємією. Остання і стає причиною алкалозу; г) газовий алкалоз. Це порушення може бути наслідком рефлекторної задишки (гіпервентиляції), що призводить до гіпокапнії. 7. Вторинний гіперальдостеронізм (див. гла ву 37). Посилена секреція альдостерону клітинами кори надниркових залоз є причиною електролітних порушень в організмі - гіпернатріємії, гіпергідрії та гіпокаліємії — і пов'язаних з ними клінічних проявів (див. глави 27 і 29). 8. Поліцитемічна гіперволемія. Кисневе голодування, що супроводжує серцеву недостатність, веде до посиленого утворення в клітинах нирок еритропоетинів, які через стимулювання кровотворення в червоному кістковому мозку збільшують кількість еритроцитів у периферичній крові. Еритроцитоз, що розвивається, збільшує в'язкість крові й через це утруднює мікроциркуляцію (див. главу ЗО). Як наслідок, у тканинах виникають трофічні розлади, посилюється кисневе голодування.

II. Гетеротопні аритмії. .

До цієї категорії від носять аритмії, при яких генерування імпульсів до скорочення відбувається не в синоатріальному вузлі, а в інших структурах провідникової системи, що є водіями ритму II (атріовентрикулярний вузол) і III порядку (клітини провіднико вих шляхів шлуночків). Здатність до спонтанної генерації потенціалів дії (автоматизму) притаманна всім клітинам провідникової системи серця. Проте лише синоатріальний вузол в умовах норми є водієм ритму. Це пояснюється законом "градієнта автоматизму ", відповідно до якого частота спонтанних розрядів клітин провідникової системи є тим менша, чим далі від синоатріального вузла вони розташовані. Так, клітини передсердно- шлуночкового вузла за відсутності будь-яких впливів на нього генерують 70 імп/хв, атріовен- трикулярного вузла - 40-60 імп/хв, волокна гілок пучка Гіса - 20-40 імп/хв. Зменшення активності або припинення діяльності водія ритму І порядку зумовлює розвиток аритмій, що отримали назву синдрому слабкості синоатріального вузла. Цей синдром може виявляти себе такими видами патологічних ритмів серця: а) передсердний повільний ритм - водій ритму міститься в структурах лівого передсердя, частота серцевих скорочень менше 70/хв.; б) атріовентрикулярний ритм — джерелом імпульсів є водії ритму II порядку (верхня, середня або нижня частина атріовентрику- лярного вузла), частота серцевих скорочень залежно від місця генерації імпульсів змен шується від 70 до 40/хв; в) ідіовентрикулярний шлуночковий ритм — генерація імпульсів відбувається у водіях ритму III порядку (пучок Гіса або його ніжки), частота скорочень серця менше 40/хв

1. Порушення збудливості і збудження кардіоміоцитів.

Електрофізіологічні властивості клітин серця характеризують поняттями збудливість і збудження. Перший з цих термінів означає здатність клітин збуджуватися, тобто генерувати потенціали дії, а другий - власне процес генерування таких потенціалів та їхнього поширення. Причиною збудження клітин робочого міокарда є імпульси, які надходять до нього через провідникову систему серця. Основні характеристики потенціалу дії клітин робочого міокарда (тривалість, амплітуда, крутість наростання деполяризації) і збудливість кардіоміоцитів залежать від таких чинників: а) характеру електричної імпульсації, що надходить до кардіоміоцитів через провідникову систему серця. При аритміях можливе порушення основних параметрів потенціалу дії волокон робочого міокарда і його збудливості; б) стану (властивостей) сарколеми кардіоміо цитів, і насамперед, іонних каналів. Нині відомі хімічні агенти, здатні вибірково порушувати провідність цих каналів. Це блокатори Na-каналів, Са-каналів, К-каналів; в) концентрації позаклітинних іонів, що беруть участь у формуванні електричних потенціалів на мембрані кардіоміоцитів. В умовах in vivo найбільше значення має позаклітинна концентрація іонів калію. Зміни збудливості волокон міокарда можуть виявляти себе: 1) змінами тривалості потенціалів дії, а отже, і сили серцевих скорочень. Зменшення тривалості потенціалів дії виникає при збільшенні частоти стимуляції, збільшенні позаклітинної концентрації іонів калію, при дії ацетилхоліну. Збільшення тривалості потенціалу дії характерне для охолодження; 2) змінами тривалості періодів абсолютної і відносної рефрактерності, а отже, здатності сприймати імпульсацію (засвоювати ритм). Тривалість цих періодів залежить від тривалості потенціалів дії. Важливе значення для підтримання збудливості кардіоміоцитів має позаклітинна концентрація іонів калію. Вона впливає на збудливість міокарда через рівень потенціалу спокою м'язових клітин.

5. Порушення енергозабезпечення

Енергія гідролізу АТФ у функціонально активних кардіоміоцитах забезпечує: 1) механічну роботу скорочень міофібрил (ковзання міофіламентів один відносно одного); 2) осмотичну роботу - активний транспорт іонів Са2+, Na +, К+ проти градієнтів концентрацій (робота іонних насосів); 3) фосфорилювання білків Са-каналів плазма тичної мембрани, фосфоламбану (білка Са- насосів саркоплазматичного ретикулуму). Унаслідок дефіциту АТФ порушується виконання всіх названих вище робіт. Розлади енергозабезпечення кардіоміоцитів можуть бути пов'язані з порушеннями: а) ресинтезу АТФ (гіпоксія, голодування, дефіцит вітамінів, зменшення активності ферментів енергетичного обміну); б) транспорту АТФ із мітохондрій до місць його використання (порушення креатинкіназної транспортної системи); в) утилізації АТФ (зменшення АТФ-азної активності структур кардіоміоцитів).

І. Номотопні аритмії.

За цих порушень ритму серця генерування імпульсів до скорочення відбувається так само, як і в нормі - у синоатріальному вузлі. До номотопних аритмій відносять: (а) синусну тахікардію, (б) синусну брадикардію (в) синусну (дихальну) аритмію. .

Тривалість і частота потенціалів дії.

Зміни тривалості потенціалів дії в кардіоміоцитах відбуваються за рахунок укорочення або подовження фази плато, під час якої іони Са2+ через потенціалзалежні Са- канали сарколеми надходять у саркоплазму. З урахуванням того, що концентрація іонів Са2+ у цитоплазмі м'язових волокон визначає кількість актоміозинових комплексів, що утворюються, а отже, і силу скорочень, можна зробити такий висновок. При зменшенні тривалості потенціалу дії зменшується надходження іонів Са2+ у саркоплазму і, як наслідок, зменшується сила скорочення м'язового волокна. При збільшенні тривалості потенціалу дії - все навпаки. Тривалість потенціалу дії кардіоміоцитів зменшується при гіперкаліємїї, при дії на м'язові волокна ацетилхоліну. Збільшення тривалості потенціалу дії характерне для гіпокаліємії, охолодження серця. При збільшенні частоти потенціалів дії, не зважаючи на те, що тривалість кожного окремого потенціалу, а отже, і фази плато зменшується, сумарна тривалість зазначеної фази за одиницю часу збільшується.Це означає, що в кардіоміоцитах створюються більш високі концентрації Са2+ і, як наслідок, збільшується сила скорочення м'язових волокон. Цим, зо крема, пояснюється хроноінотропний механізм негайної компенсації серця. При зменшенні частоти потенціалів дії (на приклад, при брадикардії) сумарна тривалість фази плато за одиницю часу зменшується, що веде до зменшення концентрації Са2+ у сарко плазмі та зменшення сили скорочень серця.

Пароксизмальна тахікардія.

Значні порушен ня збудливості клітин міокарда можуть спричинятися до виникнення групи екстрасистол, що швидко повторюються і повністю пригнічують фізіологічний ритм. Таку аритмію називають пароксизмальною тахікардією. Місцем виникнення осередків патологічного збудження можуть бути передсердя, атріовентри кулярний вузол і шлуночки. Звідси розрізняють пароксизмальну тахікардію: (а) передсердну, (б) атріовентрикулярну і (в) шлуночкову. Перші дві об'єднують у групу суправентрикулярних.

2. Гомеометричний механізм є негайним механізмом компенсації серця до дії навантажень опором

Його сутність полягає в зростанні сили серцевих скорочень в умовах збільшення опору вигнанню крові. Нині показано, що в основі цього механізму, як і гетерометричного, лежить закон Франка - Старлінга, тобто збільшення вихідної довжини волокон міокарда і пов'язане з цим підвищення кінцеводіастолічного тиску. Становлення гомеометричного механізму відбувається в такій послідовності (рис. 31.4). При збільшенні опору вигнанню крові різко падає ударний об'єм, унаслідок чого зростає кінцево- систолічний об'єм шлуночків. Оскільки надходження крові в шлуночки продовжує залишатися попереднім, то в наступному циклі скорочень серця збільшується кінцеводіастолічний об'єм. А це за законом Франка - Старлінга веде до збільшення сили скорочень серця. Для гомеометричного механізму характерні такі зміни показників кардіодинаміки: а) збільшення кінцевосистолічного об'єму; б) збільшення кінцеводіастолічного об'єму за рахунок первинного підвищення попереднього показника, а не через збільшення припливу крові, як при гетерометричному механізмі; в) ударний, а отже, і хвилинний об'єми завдяки збільшенню сили серцевих скорочень залишаються на попередньому рівні, не зважаючи на збільшення опору вигнанню крові. При гомеометричному механізмі збільшується напруга м'язових волокон міокарда, тимчасом як їхня довжина не змінюється. Звідси назва механізму компенсації - гомеометричний.

1. Гетерометричний механізм забезпечує негайну компенсацію серця до дії перевантажень об'ємом

Його суть полягає в збільшенні сили серцевих скорочень в умовах надходження до серця збільшеного об'єму крові. Фізіологічну основу цього механізму складає закон Франка - Старлінга. Він має два формулювання: для окремих м'язових волокон і для серця в цілому. У першому варіанті його сутність відображається положенням: що більша вихідна довжина м'язового волокна (у певних межах), то більша сила його скорочень. Для серця в цілому вживаним є формулювання: що більший кінцеводіастолічний об'єм шлуночків серця, то більший їхній ударний об 'єм. На молекулярному рівні закон Франка - Старлінга пояснюється тим, що сила скорочення м'язового волокна визначається кількістю містків, що утворюються між актиновими і міозиновими філаментами. Ця кількість, у свою чергу, залежить від взаємного розташування тонких актинових і товстих міозинових волокон. Оптимальним таке розташування є при досягненні саркомером довжини 2,0-2,2 мкм: при цьому кількість актоміозинових містків, а отже, і сила скорочення м'язового волокна, стає максимальною. Подальше розтягнення м'яза веде до змен шення кількості містків і до зменшення сили скорочень. Якщо ж мова йде про серце в цілому, то збіль шення надходження крові у шлуночки під час діастоли стає причиною розтягування стінок міокарда і збільшення т. зв. кінцеводіастолічного тиску (рис. 31.3). Завдяки наведеному вище механізму сила скорочення серцевого м'яза зростає, що виявляє себе збільшенням серцевого виштовху, тобто ударного об 'єму серця. Отже, основними функціональними ознаками гетерометричного механізму компенсації є: а) підвищення кінцево діастолічного тиску через збільшення надходження крові в порожнини шлуночків; б) зростання ударного, а отже, і хвилинного об'ємів серця за рахунок збільшення сили серцевих скорочень. Напруга м'язових волокон міокарда при цьо му не міняється. Змінюється тільки їхня довжина, звідси назва механізму - гетерометричний.

Природні механізми захисту серця від ішемічного та реперфузійного ушкодження→ пре- і посткондиціонування

Кардіологи давно помітили, що повторний інфаркт міокарда переноситься легше, ніж перший, а в людей похилого віку з тривалою історією ішемічної хвороби серця він проходить не так гостро, має меншу летальність, ніж у молодших осіб. В експериментах на собаках було показано, що кілька короткочасних періодів місцевої ішемії міокарда не викликають, як очікувалося, ефекту додавання (кумуляції) ушкоджень, а, навпаки, підвищують стійкість серцевого м'яза до наступної тривалої ішемії. Це виявляло себе зменшенням ділянки інфаркту та навколоінфарктної зони. Отже, клінічні спостереження й результати дослідів свідчили про здатність серця до своєрідного тренування під впливом ішемії, про наявність певних природних механізмів, що за пускаються ішемією й ведуть до підвищення стійкості міокарда до цього патологічного про цесу в подальшому. Різні варіанти такої стійкості отримали назву прекондиціонування (передпідготовка) і посткондиціонування (післяпідготовка).

Класифікація серцевої недостатності:

Класифікація: 1. Залежно від клінічного перебігу розрізняють (а) гостру і (б) хронічну недостатність серця. Останню ще називають застійною. 2. За вираженістю клінічних проявів недостатність серця може бути (а) прихованою (компенсованою) і (б) явною (декомпенсованою). 3. Залежно від порушення функції переважно того чи того відділу серця розрізняють: (а) лівошлуночкову, (б) правошлуночкову і (в) тотальну недостатність серця. 4. За патогенезом виділяють: (а) недостатність серця від перевантаження; (б) міокардіальну недостатність серця; (в) позаміокардіальну недостатність. Недостатність серця може мати у своїй основі первинні порушення одного з двох компонентів насосної функції — систоли чи діастоли (рис. 31.1). Систолічна дисфункція виникає як наслідок зменшення скорочувальних можливостей серцевого м'яза, що характерно для різних варіантів перевантаження серця (див. нижче) і для уражень міокарда при його ішемічній хворобі та дилатаційних кардіоміопатіях. Систолічна дисфункція від самого початку виявляє себе зменшенням серцевого виштовху, що веде до падіння хвилинного об'єму серця. Діастолічна дисфункція пов'язана з чинниками, що зменшують наповнення порожнин серця кров'ю під час діастоли. Такими є порушення процесів розслаблення міокарда, зменшення здатності стінок серця до розтягнення, наприклад, при кардіосклерозі); перешкоджання на повненню шлуночків кров'ю, наприклад, при ексудативних перикардитах. За цих обставин збільшується об'єм крові у венозній частині кровоносного русла і, відповідно, зростає венозний тиск крові. Незалежно від того, що є первинним, а що - вторинним, недостатність серця характеризується двома кардинальними функціональними ознаками: (1) зменшенням серцевого виштовху і (2) накопиченням крові у венозних судинах.

Внутрішньошлуночкова блокада

Майже всі ті фактори, що зумовлюють АВ-блокаду, особ ливо загибель ділянок міокарда внаслідок його ішемічного ушкодження, можуть викликати порушення провідності в пучку Гіса: його ніжках і гілках. У такому разі мову ведуть про внутріш- ньошлуночкову блокаду, яка може бути непов ною і повного. Розрізняють блокаду правої та лівої ніжок пучка Гіса. При уповільненні або повному припиненні проведення імпульсів через праву ніжку кардіоміоцити правого шлуночка, на відміну від лівого, не отримують своєчасно стимулів до скорочення. їхнє збудження настає пізніше від звичайного, і причиною цього є імпульси, що прийшли сюди від уже збуджених м'язових волокон лівого шлуночка. При блокаді лівої ніжки пучка Гіса чи окремих її гілок усе відбувається навпаки. Кардіоміоцити лівого шлуночка, не отримавши своєчасно імпульсів по волокнах Пуркіньє, збуджуються дещо пізніше, отримавши потенціали дії від збуджених м'язових клітин правого шлуночка. Описані зміни пояснюють основну електрокардіографічну характеристику блокади ніжок пучка Гіса - подовження (понад 0,11 с) комплексів QRS та їхня деформація. Додаткові ознаки, що виявляються при вивченні грудних відведень ЕКГ, дають можливість встановити локалізацію внутрішньошлуночкової блокади (рис. 31.21).

Некоронарогенні некрози серця

Масова некротична загибель клітин міокарда може бути зумовлена не тільки його ішемією, а й деякими іншими чинниками, що безпосеред ньо не мають стосунку до вінцевого кровообігу. Такі некрози отримали назву некоронарогенних. Існує ряд експериментальних моделей некрозу серцевого м'яза, причина виникнення якого не пов'язана з патологією вінцевих судин. Ці моделі певною мірою відображають ситуацію, що спостерігається в природних умовах. 1. Гіпоксичний некроз міокарда. Може бути відтворений за допомогою різних видів гіпоксії: гіпоксичної, гемічної. При цьо му на тлі загальної недостатності кисню в організмі, що сама по собі веде до під вищення навантаження на систему кро вообігу, розвивається необоротне ушко дження м'язових волокон серця. Розвитку некрозу сприяє фіксація тварини в не зручній позі, наприклад, розтягування у верстаті, або додаткове навантаження - біг у тредбані. 2. Електролітно-стероїдна кардіопатія з некрозом. За спостереженнями Сельє, при введенні щурам значної кількості солей натрію разом з деякими аніонами (сульфатними, фосфатними) в серці з'являються осередки ушкодження дегенеративно-некротичного типу, що часто супроводжуються гіалінозом судин інших органів. Ці ушкодження стають більшими або виникають при введенні меншої кількості солей, якщо одночасно вводити деякі стероїдні гормони надниркових залоз. На цьому тлі легше розвиваються і мають тяжчий перебіг ушкодження серця, викли кані іншими причинами. Так, введення навіть невеликих доз норадреналіну, по хідних кальциферолу, гіпоксія, м'язове на пруження або, навпаки, значне обмеження рухливості ведуть до розвитку великого некрозу міокарда. Солі калію і магнію при цьому мають захисну дію. 3. Імунні ушкодження серця. Можливі при введенні в організм експериментальної тварини гетерогенної сироватки, що містить антитіла проти білків серця тварини цого виду (кардіоцитотоксини). Доведено також, що в організмі за певних умов можуть виникати антитіла і сенсибілізовані лімфоцити, які діють на тканини власно го серця й викликають його ушкодження. Цьому сприяє проникнення в кров денатурованих компонентів некротизованих кардіоміоцитів. В експерименті аналогіч ний процес можна викликати введенням тварині суспензії міокарда зі стимулятором імунологічної реакції (ад'ювантом Фрейнда). Серце може бути ушкоджене і циркулюючими імунними комплексами "антиген — антитіло", а також при фіксації на його структурах цитофільних антитіл типу IgE з подальшою їхньою реакцією з антигеном. 4. Нейрогенні ураження серця. Дистрофічні зміни та некроз міокарда можна відтворити гострим або хронічним подразненням шийно-грудного вузла симпатичного стовбура, блукаючого нерва, гіпоталамуса, мозкового стовбура або інших відділів головного мозку. Введення в кров великих доз адреналіну або норадреналіну також веде до ураження серця. В основі механізму нейрогенних ушкоджень лежить невідповідність між рівнями функції, метаболізму та кровопостачання тканин. Подразнення серцевих симпатичних нервів супроводжується значним збільшенням споживання кисню міокардом. При цьому збільшення вінцевого кровообігу є недостатнім (відносна коронарна недостатність), а тому розвивається гіпоксія міокарда. При склерозуванні вінцевих артерій невідповідність інтенсивності кро вообігу рівневі обміну речовин виявляється ще більшою мірою, що може виявитися катастрофічним як для серця, так і для організму в цілому.

Миготіння (фібриляція) передсердь

Миготіння (фібриляція) передсердь виникає при утворенні малих патологічних кіл циркуляції імпульсів. Про такий варіант миготливої аритмії ведуть мову, якщо кількість імпульсів у передсердях досягає 400-600/хв. При цьому діяльність серця порушується в цілому через кілька обставин. 1. М'язові волокна передсердь скорочуються асинхронно, через що все передсердя перебуває в стані неповного скорочення, його участь у перекачуванні крові (насосна функція) припиняється. Оскільки майже 1/3 крові в нормі надходить у шлуночки під час їхньої діастоли в результаті скорочення передсердь, то миготіння останніх зменшує на таку ж частку діастолічне наповнення, а отже, і ударний об'єм шлуночків. 2. Імпульси, що безладно приходять до атріо- вентрикулярного вузла окремими м'язовими волокнами передсердя, здебільшого нездатні викликати його збудження, томущо застають вузол у стані рефрактерності або не досягають критичного рівня деполяризації. Тому атріовентрикулярний вузол збуджується нерегулярно, і скорочення шлуночків мають випадковий характер. Як правило, число скорочень шлуночків за хвилину перевищує нормальне. Нерідко скорочення шлуночків відбуваються до їх нього наповнення кров'ю й не супроводжуються пульсовою хвилею. Тому частота пульсу стає меншою за частоту скорочень серця (дефіцит пульсу). Миготіння передсердь є одним із найчастіших видів аритмій, особливо в осіб похилого віку. Воно може мати постійний хронічний характер або виявляти себе окремими епізодами, що тривають від кількох хвилин до годин. Найхарактернішою ознакою миготіння передсердь є неправильний ритм серця, що легко можна визначити при пальпації пульсу чи за допомогою ЕКГ (інтервали R-R не однакові, мають різну тривалість). Зубець Р відсутній, він заміщається низькоамплітудною хвилею f (рис. 31.26, Б). Кількість скорочень шлуночків може змінюватися в широкому діапазоні, сягаю чи 180/хв

МІОКАРДІАЛЬНА НЕДОСТАТНІСТЬ СЕРЦЯ

Міокардіальною називають недостатність серця, що розвивається в результаті первинного ураження серцевого м'яза. Оскільки міокард складається з двох типів м'язових волокон - атипових, що становлять провідникову систему серця, і скорочувальних клітин робочого міокарда, — то розвиток недостатності серця може бути пов'язаний з ушкодженням як перших, так і других. Звідси можна виділити два варіанти міокардіальної недостатності серця: (а) зумовлену ураженням провідникової системи серця - аритмічну і (б) викликану ушкодженням робочого міокарда. Останню іноді називають міокардіопатичною. Причиною розвитку міокардіальною варіанта серцевої недостатності часто є інфекції, інтоксикація, гіпоксія, авітамінози, порушення вінцевого кровообігу, деякі спадкові дефекти обміну речовин. При цьому недостатність розвивається навіть за нормального або зниженого навантаження на серце. Порушення скорочувальної функції робочого міокарда можуть бути зумовлені як (а) кількісними — зменшення числа кардіоміоцитів унаслідок їхньої загибелі, так і (б) якісними - зменшення здатності до скорочення - змінами (про ураження провідникової системи серця див. підглаву 31.2). Тут ми зупинимося лише на змінах, що зумовлюють функціональні розлади кардіоміоцитів, не викликаючи напряму їх ушкодження і смерті. Об'єктами можливих первинних функціональних розладів у серцевому м'язі є процеси: (1) збудження кардіоміоцитів; (2) електромеханічного спряження; (3) власне скорочення; (4) розслаблення; (5) енергозабезпечення міокарда.

Стан систем видалення іонів кальцію із цитоплазми м'язових волокон.

На нього, зокрема, впливають (а) серцеві глікозиди — фармакологічні препарати рослинного походження, що підвищують силу скорочень серця (препарати дигіталісу, строфантин та ін.) та (б) ендогенні дигіталісоподібні і строфантиноподібні фактори. Вважають, що серцеві глікозиди, які здавна використовуються в медицині, імітують дію цих ендогенних природних факторів. Фізіологічне значення останніх сьогодні ще не встановлено. Механізм дії серцевих глікозидів і подібних до них ендогенних факторів пов'язаний з пригніченням активності Na-K-АТФ-ази кардіоміоцитів. Наслідком цього є порушення роботи Na-K-насосів сарколеми, зменшення градієнта концентрацій іонів Na+ по обидва боки плазматичної мембрани м'язових волокон. Це при зводить до порушення Na-Ca-обмінного механізму в кардіоміоцитах (див. нижче), у результаті чого зменшується видалення Са2+ із саркоплазми в позаклітинне середовище та збільшується внутрішньоклітинна концентрація Са2+. Останнє й обумовлює збільшення сили серцевих скорочень.

Концентрація іонів кальцію в позаклітинній рідині.

На початку XX ст. Рінгером було показано, що в розчині, позбавленому іонів кальцію, ізольоване серце швидко зупи няється. Нині відомо, що причиною цього є повне роз'єднання збудження і скорочення. В умовах норми іони кальцію, що надходять під час фази плато потенціалу дії з по заклітинного середовища в саркоплазму кардіоміоцитів, "запускають" вивільнення Са2+ із саркоплазматичного ретикулуму й поповнюють його запаси в цих структурах м'язових волокон. При зменшенні позаклітинної концентрації Са2+ його запаси в саркоплазматичному ретикулумі швидко виснажуються, концентрація Са2+ у саркоплазмі падає й, отже, зменшується сила серцевих скорочень. При вивченні ролі іонів Са2+ у діяльності серця було відкрито явище, яке отримало назву "кальцієвого парадоксу". Суть цього експериментального феномену полягає в тому, що після того як у безкальцієвий розчин, яким здійснювали перфузію серця протягом кількох хвилин, вносять іони кальцію, розвивається необоротне ушкодження міокарда: зменшується вміст АТФ і креатинфосфату в тканинах серця, з кардіоміоцитів виходять білки, у тому числі ферменти (міоглобін, креатинкіназа), руйнується саркоплазматичний ретикулум. "Кальцієвий парадокс" пояснюють тим, що в безкальцієвому розчині відбувається розшарування глікокаліксу кардіоміоцитів (зовнішнійшар глікокаліксу відокремлюється від внутрішнього), у результаті чого значно зростає проникність сарколеми до іонів кальцію. При наступному внесенні в середовище іонів Са2+ спостерігається їхнє масивне надходження у клітини, різко зростає концентрація цих іонів у саркоплазмі, що "запускає" кальцієві механізми ушкодження (див. главу 7)

Ішемічна хвороба серця

Найпоширенішою хворобою в економічно розвинених країнах світу є ішемічна хвороба серця (ІХС), що являє собою абсолютну або відносну недостатність кровопостачання міокарда внаслідок уражень вінцевих артерій серця. При цьому порушується життєво важлива рівновага між коронарним кровообігом і метаболічними потребами серця, що й спричиняється до ушкодження кардіоміоцитів.

передсердна форма СВПТ

Найчастіше буває передсердна форма СВПТ (рис. 31.19, А). Для неї є характерними правильний ритм, зміна форми зубця Р (двофазний або інвертований), тривалість і форма комплексів QRS без змін, зубець Т часто спотворений через накладання на нього зубця Р. Оскільки тривалість потенціалів дії та рефрактерних періодів збільшується за ходом провідникової системи, то дистально розташовані її ділянки не завжди здатні відтворити частоту імпульсації, що надходить із проксимальних відділів. Тому більша частина імпульсів при передсердній СВПТ не може проводитися атріовентрикулярним вузлом.

Недостатність вінцевого кровообігу

Недостатність вінцевого кровообігу — це патологічний стан, що характеризується нездатністю вінцевих судин забезпечувати кровопостачання серця відповідно до його енергетичних потреб. Інакше кажучи, виникає невідповідність між енергетичними потребами серця й доставкою кисню та поживних речовин вінцевими судинами. Недостатність вінцевого кровообігу може бути (а) відносною (б) абсолютною. → Відносна коронарна недостатність виникає у випадку первинного збільшення енергетичних потреб серця (збільшення навантаження на серце при фізичній роботі, артеріальній гіпертензії). За таких обставин інтенсивність вінцевого кровообігу може зростати, але цього буває замало, щоб задо вольнити потреби серця (рис. 31.29). → Абсолютна коронарна недостатність виникає у випадку первинного порушення вінцевого кровообігу, у результаті чогоз меншується доставка кисню та поживних речовин міокарду як у стані спокою, так і при збільшенні енергетичних потреб серця (рис. 31.30).

Основні клінічні прояви інфаркту міокарда.

Некроз серцевого м'яза клінічно виявляє себе розвитком таких основних синдромів: 1. Больовий синдром. У його розвитку мають значення (а) хімічні фактори, що з'являються в тканинах при ушкодженні клітин, серед них іони Н+, К+, простагландини, лізосомні ферменти, а також (б) зміни скорочувальних властивостей ішемізованої ділянки міокарда, у результаті чого відбувається патологічне розтягування (пролабування) стінки серця при його скороченні. Це веде до подразнення механорецепторів серця та розвитку болю. Патогенетичне значення больового синдро му в розвитку інфаркту міокарда полягає в тому, що: а) біль є потужним чинником ініціації стресу та активації симпатоадреналової системи. Великі дози катехоламінів, що вивільняються при цьому, сприяють ушкодженню міокарда (див. вище); б) сильний біль викликає спочатку збудження, а потім і перезбудження життєво важливих центрів головного мозку (дихального, серцево-судинного). Ця обставина є важливим чинником розвитку кардіогенного шоку (див. далі). 2. Гостра серцева недостатність. Розвивається при ураженні великих ділянок міокарда. Може виявляти себе синдромом серцевої астми і набряку легень (див. гла ву 33) або кардіогенним шоком. 3. Аритмічний синдром. Можливий розвиток усіх видів аритмій, про які йшлося у цій главі. Найнебезпечнішою є поява фібриляції шлуночків, що веде до зупинки серця. 4. Резорбційно-некротичний синдром. Він є наслідком надходження в кров продуктів розпаду змертвілої тканини серця. Виявляє себе такими ознаками: а) гарячкою (див. главу 18); б) нейтрофільним лейкоцитозом', в) збільшенням швидкості осідання еритроцитів (ШОЕ). Ці перші три ознаки є від дзеркаленням загальної реакції організму, що настає у відповідь на запалення у прилеглій до інфаркту зоні міокарда; г) ферментемією - появою в крові ферментів, що надходять із ушкоджених кардіоміоцитів (креатинкіназа, аспартатамінотрансфе- раза, лактатдегідрогеназа І типу та ін.); д) автоімунним синдромом (синдромом Дреслера). Вважають, що в його основі лежать конформаційні зміни білків ураженого міокарда, внаслідок чого вони набувають антигенних для даного організму властивостей. Проявом цього синдрому є запаленням серозних оболонок організму - полісерозит (перикардит, плеврит, перитоніт).

Передсердна екстрасистола

Передсердна екстрасистола виникає за наявності осередку ектопічного збудження в різних ділянках передсердь (рис. 31.17А). Характеризується: (а) зміною форми зубця Р (знижений, двофазний, негативний - залежно від локалізації ектопічного осередку) при (б) збереженому комплексі QRS і (в) деякому подовженні діастолічного інтервалу після екстрасистоли. Останнє обумовлено тим, що, поширюючись ретроградним шляхом, потенціал дії передчасно збуджує клітини синоатріального вузла, і нормальний синусний імпульс, що виникає при цьому, збігається в часі з передчасним збудженням шлуночків. Наступний синусний імпульс генерується через нормальний інтервал, але виявляється трохи віддаленим від моменту закінчення попереднього збудження шлуночків - неповна компенсаторна пауза.

ПОЗАМІОКАРДІАЛЬНА НЕДОСТАТНІСТЬ СЕРЦЯ

Позаміокардіальною називають недостатність серця, що розвивається в результаті дії причин, не пов'язаних безпосередньо з міокардом. Вона характеризується первинною діастолічною дисфункцією (див. вище) і може виникати внаслідок дії одного з двох чинників: 1) зменшення притоку крові до серця по венах. Основними причинами цього є гіповолемія (крововтрата) або різке розширення судин (колапс); 2) неможливості прийняти всю кров, що надходить до серця по венах. Така ситуація виникає при накопиченні рідини в порожнині перикарда (запальний ексудат при перикардитах, кров - при пораненнях), що утруднює розширення камер серця під час діастоли. Накопичення рідини в порожнині перикарда може відбуватися швидко і повільно.

2. Порушення електромеханічного спряження

Поєднання процесів збудження зі скороченням клітин одержало назву електромеханічного спряження. Основною дійовою особою цього процесу є іони кальцію, що надходять у цитоплазму м'язових клітин під час збудження. У кардіоміоцитах існує два важливих джерела цих іонів: а) внутрішньоклітинне — структури саркоплазматичного ретикулуму: цистерни і поздовжні трубочки (як і в скелетних м'язах). У них всередині накопичуються великі концентрації кальцієвих іонів завдяки роботі спеціальних Са-насосів; б) позаклітинне — поперечні Т-трубочки і середовище, що оточує м'язові волокна. Оскільки Т-трубочки є інвагінаціями плазматичної мембрани, то вміст іонів Са2+ у них такий самий, як і в інтерстиції, тобто на кілька порядків вищий, ніж у саркоплазмі. Велика кількість кальцієвих іонів депонується в Т-трубочках завдяки зв'язуванню з аніонними залишками глікопротеїнів мембра ни (глікокаліксом). Позаклітинне джерело кальцію є дуже важливим: у середовищі, позбавленому Са2+, сила серцевих скорочень поступово зменшується і вони, врешті-решт, припиняються. Це означає, що внутрішньо клітинних запасників Са2+ недостатньо, щоб підтримувати скорочувальну активність кардіоміоцитів.

Механізми компенсації при перенавантаженні серця

При дії на серце навантажень об'ємом і опором посилення роботи серця забезпечується двома типами компенсаторних механізмів: 1) негайними механізмами компенсації серця; 2) механізмами довготривалої адаптації серця - гіпертрофією міокарда. Негайні механізми компенсації серця вмикаються одразу після початку дії перевантажень. Вони є генетично детермінованими і здійснюються наявними в серці структурами, інтенсивність функціонування яких може зростати до максимально можливого рівня. До таких механізмів відносять: 1) гетерометричний; 2) гомеометричний; 3) хроноінотропний механізми; 4) інотропну дію катехоламінів.

Пристосування при хронічній ішемічній гіпоксії

При зменшенні вмісту АТФ у клітинах, зростає концентрація продуктів його гідролізу - АДФ і неорганічного фосфату, а отже, і потенціал фосфорилювання (див. вище). Це, у свою чергу, зумовлює активацію цілого ряду транскрипцій них факторів, які, пройшовши у ядро, активують генетичний апарат кардіоміоцитів у напрямку збільшення синтезу основних білків, від яких залежить функціонування та виживання клітин (рис. 31.35). Крім того, сам собою дефіцит кисню спричиняється до появи в саркоплазмі актив ного транскрипційного фактора HIF-1 (hipoxia- inducible factor-1), що посилює транскрипцію генів, важливих для адаптації до кисневогого лодування (міоглобіну, ферментів біологічного окиснення і гліколізу тощо). Іншими словами, спрацьовують усі можливі механізми адаптації клітин до гіпоксії, докладно описані у главі 23. Реалізація цих механізмів виявляє себе струк турними змінами в міокарді - розвивається його гіпертрофія. Збільшення маси м'язових волокон при тривалій ішемії має ще й другу причину. В умовах загибелі одних кардіоміоцитів більше навантаження лягає на інші, у яких зміни внутрішньоклітинного гомеостазу ще не набули ка тастрофічного характеру. Отже, додається чин ник компенсаторної гіперфункції — негативний для окремих м'язових клітин, але конче необхід ний для збереження насосної функції серця як одного цілого.

Вплив недостатності вінцевого кровообігу на міокард

При порушенні кровообігу у вінцевих судинах серця на міокард діють три основні фактори, що зумовлюють розвиток патологічних змін у ньому: 1) гіпоксія. Є прямим наслідком недостатнього надходження крові по артеріальних судинах - ішемії; 2) ацидоз. Розвивається в результаті накопичення кислих продуктів обміну речовин унаслідок порушення відтоку крові та активації гліколізу; 3) збільшення позаклітинної концентрації іонів калію в зоні ішемії. Його виявляють від самого початку порушень вінцевого кровообігу (через кілька хвилин), коли ще немає ушкодження кардіоміоцитів. У цей період відбувається пасивний вихід іонів калію з клітин, і його позаклітинна концентрація зростає до 8 ммоль/л і більше. Сьогодні встановлено причину ранньо го "витікання" іонів К+ з кардіоміоцитів. Вона пов'язана з існуванням т.зв. АТФ-залежних калієвих каналів (КДТф-каналів) у плазматичній мембрані м'язових волокон (рис. 31.31). Стан цих каналів (закриті чи відкриті) залежить від вмісту АТФ у клітинах. При концентрації АТФ в кардіоміоцитах > 1 ммоль/л (у фізіологічних умовах вона становить 3-5 ммоль/л) Кф-канали закриті і не пропускають через себе іони К+. В умовах кисневого голодування, що настає при ішемії міокарда, рівень АТФ у клітинах стає меншим за 1 ммоль/л і канали відкриваються. Іони калію виходять назовні, збільшуючи свою концентрацію в інтерстиції та гіперполяризуючи мембрану. Останнє має важливе захисне значення, про що мова піде далі. Через кілька годин від початку ішемії "витікання" іонів К+ із клітин може бути обумовле не порушенням роботи Na-K-насосів (дефіцит АТФ) та збільшенням неселективної проникності ушкоджених мембран. Наведені вище фактори, діючи на міокард, викликають цілий ряд негативних для нього на слідків. 1. Порушення скорочувальної здатності міокарда з розвитком недостатності серця. При ішемії міокарда розрізняють ранні й пізні розлади його скорочувальної функції. 2. Поява аномальної електричної активності - електрична нестабільність серця, розвиток аритмій. 3. Ушкодження кардіоміоцитів, обумовлене ішемією. 4. Реперфузійний синдром.

Суправентрикулярна пароксизмальна тахікардія (СВПТ)

При цій аритмії нормальнийритм серця раптово переривається нападом скорочень частотою від 140 до 250 ударів/хв. Три валість нападу може бути різною - від кількох секунд до кількох хвилин, після чого він так само раптово припиняється й установлюється нормальний ритм.

Тріпотіння шлуночків

Про тріпотіння ведуть мову, коли імпульси виходять з якогось одного ектопічного осередку збудження, локалізованого у стінці шлуночка. Цей осередок генерує регулярні, повторні імпульси з частотою 150-300/хв. За таких об ставин створюються великі патологічні кола циркуляції збудження, яке за механізмом "re entry" підтримує саме себе (рис. 31.25). На ЕКГ фіксуються гладкі хвилі з відносно регулярними й однаковими за амплітудою коливаннями (рис. 31.27, А).

Тріпотіння передсердь

Про тріпотіння передсердь ведуть мову тоді, коли частота їхніх скорочень досягає 200- 400/хв. Основний механізм тріпотіння полягає в утворенні великих патологічних кіл циркуляції збудження в передсердях (рис. 31.25). При цьому порушується їхня нагнітальна функція, оскільки в той час, коли одна частина стінки передсердь скорочується, друга, навпаки, роз слабляється. Унаслідок цього у шлуночки над ходить об'єм крові, значно менший за той, що мав би надійти в умовах нормального функціо нування передсердь. Водночас унаслідок нездатності шлуночків відтворювати високий ритм передсердь (геть усі імпульси здатні проходити у шлуночки при їхній частоті не більше 180/хв) розвивається відносна серцева блокада: шлуночки відповідають скороченням на кожне друге (2:1) або третє (3:1) скорочення передсердь, тому що інші хвилі збудження потрапляють у фазу рефрактерності волокон атріовентрикулярного вузла. Скорочення шлуночків можуть виникати раніше,ніж настане достатнє наповнення їх кров'ю - це викликає значні порушення кровообігу. На ЕКГ реєструється правильний ритм, зубці Р заміщаються на хвилю F, частота коливань у якій удвічі, а то і втричі більша за частоту комплексів QRS; зубець Т деформується через накладання хвилі F (рис. 31.26, А).

Атріовентрикулярна блокада (АВ-блокада).

Проведення імпульсів через АВВ порушується за таких умов: а) при ішемії АВВ в цілому чи окремих пучків його волокон; б) при запаленні міокарда (міокардитах), яке поширюється на структури АВВ; в) при здавленні пучків АВВ рубцевою тканиною чи кальцифікатами; г) при надмірно сильній стимуляцій серця блукаючим нервом, наприклад, через барорецепторні рефлекси при синдромі каротидного синуса (див. вище). Залежно від вираженості порушень провідності та особливостей електрокардіографічної картини розрізняють три ступені АВ-блокади (рис. 31.20).

3. Ушкодження кардіоміоцитів, обумовлене ішемією.

Провідною патогенетичною ланкою ушкодження м'язових волокон серця при ішемії безумовно є гіпоксія, яка може мати гострий (перекриття вінцевої артерії тромбом) або хронічний (зменшення просвіту вінцевої артерії неускладненою атеросклеротичною бляшкою) характер. (А) Гостра ішемічна гіпоксія зумовлює гостре необоротне ушкодження клітин та їхню загибель переважно механізмом некрозу (див. гла ву 7). Некроз кардіоміоцитів позначають терміном інфаркт міокарда. На місці загиблих клітин формується сполучнотканинний рубець, який стає структурною основою пост інфарктного кардіосклерозу. При великому обсягові ішемічних уражень постінфарктний кардіосклероз може бути причиною хронічної недостатності серця (рис. 31.32). (Б) Хронічна ішемічна гіпоксія. Тривале порушення надходження крові до серця, як правило через атеросклеротичні ураження вінцевих артерій, зумовлює хронічне кисневе голодування кардіоміоцитів, унаслідок чого зменшується окисний ресинтез АТФ. У цій ситуації клітини мають дві стратегії: або вижити шляхом пристосування, або загинути, не завдаючи шкоди сусіднім клітинам.

Порушення скорочувальної здатності міокарда з розвитком недостатності серця (Пізні порушення )

Пізні порушення скорочувальної функції виникають при тривалих розладах вінцевого кровообігу - понад ЗО хв. їх відносять до гіперкальцієвого (контрактурного) типу порушень. Концентрація іонів кальцію в саркоплазмі кардіоміоцитів збільшується через дві основні причини: (а) порушення видалення іонів Са2+ із саркоплазми внаслідок дефіциту АТФ і (б) збільшення надходження іонів Са2+ у м'язові волокна через ушкоджену плазматичну мембрануклітин. У результаті збільшення вмісту Са2+ по рушуються процеси розслаблення кардіоміоцитів, настає контрактура міофібрил, зменшується скорочувальна здатність серця.

Порушення скорочувальної здатності міокарда з розвитком недостатності серця (Ранні порушення )

Ранні порушення виникають дуже рано, вже при незначному дефіциті АТФ. Вони є відображенням гіпокальцієвого варіанта порушень скорочувальної функції серцевого м'яза (див. вище) і розвиваються в результаті блокади Са- каналів сарколеми кардіоміоцитів. Зменшення провідності Са-каналів в умовах ішемії має кілька механізмів: а) дефіцит АТФ → відкриття КДТф-каналів → "витікання" іонів К+ з клітин → гіперполяризація сарколеми → зменшення тривалості фази "плато" потенціалів дії → зменшення надходження іонів Са2+ у саркоплазму через потенціалзалежні Са-канали (рис. 31.31); б) дефіцит АТФ → порушення фосфорилювання білків Са-каналів. Останні в нефосфорильованому стані пропускають через себе значно менше іонів Са2+, ніж після процесу фосфорилювання; в) активація гліколізу → накопичення в клітинах іонів Н+ -+ безпосередня блокада Са- каналів. Порушення здатності кардіоміоцитів до скорочень у початковий період ішемії має до певної міри захисне пристосувальне значення, оскільки при цьому зменшуються витрати АТФ на виконання механічної роботи і заощаджений АТФ може використовуватися для підтримання структурної цілісності клітин. Це якийсь час за побігає розвиткові необоротного ушкодження м'язових волокон та їх некрозу.

2. Поява аномальної електричної активності - електрична нестабільність серця, розвиток аритмій.

Розлади ритму серця виникають уже через кілька хвилин від початку ішемії міокарда. Основна причина електричної нестабільності — вихід іонів калію з кардіоміоцитів, у результаті чого збільшується їхня позаклітинна концентрація. Це викликає часткову деполяризацію сарколеми клітин, що перебувають поруч в неішемізованій ділянці. Залежно від рівня підвищення вмісту позаклітинного калію можливі такі наслідки: а) у ділянках міокарда, де концентрація позаклітинного калію збільшується до 8 ммоль/л, мембранний потенціал зменшу ється від -90 мв до —80 мв, наближаючись до рівня критичного потенціалу деполяризації. Тому в цих ділянках збільшується збудливість клітин і швидкість проведення імпульсів; б) у зонах міокарда, де позаклітинна концентрація калію перевищує 8 ммоль/л, мембранний потенціал м'язових волокон стає менше -80 мв, зменшується провідність Na-каналів (відбувається їхня інактивація), у результаті зменшується збудливість кардіоміоцитів та швидкість проведення імпульсів (відносна і абсолютна рефрактерність). Одночасне існування різних ділянок міокарда з різними типами електрофізіологічних по рушень (з одного боку, збільшення збудливості й провідності, з другого боку - зменшення цих характеристик) створює умови для реалізації механізмів повторного входження імпульсів (див. вище), у результаті чого можуть розвиватися тріпотіння й фібриляція шлуночків, що призводять до смерті. Фібриляція шлуночків, що виникає при ішемії міокарда, є основною причиною раптової смерті. При цьому на розтині, як правило, жодних ознак ішемічного ушкодження міокарда не виявляють.

Синусна аритмія

Синусна аритмія характеризується неправильним синусним ритмом, при якому частота серцевих скорочень змінюється в межах від 60 до 90 ударів/хв (рис. 31.16В). Причиною її виникнення є періодичні зміни тонусу блукаючого нерва під час глибокого дихання, а тому таку аритмію ще позначають як дихальну. Під час вдиху число серцевих скорочень зростає, під час видиху - серцебиття уповільнюється. Дихальна аритмія в нормі буває у дітей, але зрідка може спостерігатися і в дорослих.

Синусна брадикардія.

Синусна брадикардія. Для цього виду аритмій характерним є правильний ритм зі зменшенням частоти серцевих скорочень нижче рівня 60 ударів/хв (рис. 31.16Б). Електрофізіологічною основою синусної брадикардії можуть бути: 1) збільшення рівня максимального діастолічного потенціалу - гіперполяризація мембрани; 2) віддалення критичного потенціалу від рівня максимального діастолічного; 3) зменшення швидкості повільної діастолічної деполяризації, унаслідок чого перша фаза потенціалу дії подовжується. Синусна брадикардія не обов'язково є ознакою патологічного процесу. Часто вона має пристосувальне значення, як наприклад, у спортсменів. Оскільки треноване серце навіть у стані спокою виштовхує значно більший ударний об'єм крові, ніж звичайне серце, то спрацьовують кардіоваскулярні рефлекси, еферентною ланкою яких є парасимпатичні волокна блукаючого нерва. Закінчення останніх вивільнюють ацетилхолін, який зменшує проникність мембран водія ритму до натрієвих іонів і в такий спосіб збільшує тривалість повільної діастолічної деполяризації. Завдяки брадикардії, що розвивається, організм підтримує потрібний йому мінімальний хвилинний об'єм крові, запобігаю чи невиправданому його збільшенню. Прикладом патологічної синусної брадикардії може бути синдром каротидного синусу, що виникає внаслідок значного збільшення чутливості (збудливості) барорецепторів сонних артерій і синокаротидної зони. У пацієнтів з таким синдромом навіть незначний зовнішній тиск на ділянку шиї може спричинитися до вираженого барорецепторного рефлексу, що супроводжуєть ся збудженням блукаючого нерва і виділення його закінченнями ацетилхоліну. Іноді цей реф лекс буває настільки сильним, що серце може зупинятися на 5—10 сек.

Синусна тахікардія

Синусна тахікардія характеризується збіль шенням частоти серцевих скорочень від 90 до 150 ударів/хв унаслідок посиленої імпульсації з синоатріального вузла (рис. 31.16А). Частота генерації імпульсів клітинами водія ритму залежить від трьох чинників: (а) макси мального діастолічного потенціалу; (б) рівня критичного потенціалу, після досягнення якого виникає потенціал дії; (в) швидкості діастолічної деполяризації (рис. 31.15). Звідси випливає, що збільшення частоти серцевих скорочень — синусна тахікардія — може мати у своїй основі один з таких чинників: 1) зменшення рівня максимального діасто лічного потенціалу, тобто наближення його до порогового; 2) зміну порогового потенціалу деполяриза ції у бік наближення його до потенціалу спокою; 3) збільшення швидкості повільної діастолічної деполяризації, унаслідок чого перша фаза потенціалу дії вкорочується. Описані електрофізіологічні зміни розвиваються: а) під впливом підвищеної температури тіла. При збільшенні температури тіла на 1 °С частота серцевих скорочень зростає на 18 ударів/хв. Це пояснюють посиленням обмінних процесів і руху іонів у клітинах водія ритму, завдяки чому змінюються наведені вище електрофізіологічні характеристики; б) при розтягненні ділянки синоатріального вузла. Переповнення правого передсердя кров'ю веде до механічного розтягнення його стінки і структур водія ритму. При цьому зростає проникність клітинних мембран до іонів Na+ і, як наслідок, при скорюється фаза повільної діастолічної деполяризації; в) при збудженні симпатичних нервів серця та дії на нього катехоламінів. Цей механізм лежить в основі рефлекторної тахікардії, що розвивається при фізичних навантаженнях, крововтраті, падінні кров'яного тиску, недостатності серця та ін

3. Порушення процесу власне скорочення.

Суть скорочення кардіоміоцитів полягає в переміщенні актинових і міозинових філаментів одних відносно інших (рис. 31.13). Цьому передує утворення містків між молекулами актину й головками міозину. Такі актоміозинові комплекси з'являються тільки тоді, коли зникає блокування білком тропоміозином ділянок актину, здатних зв'язуватися з головками міозину. Вивільнення таких ділянок від тропоміозину настає після утворення комплексів ще одного білка - тропоніну С - з іонами Са2+ при збільшенні концентрації останніх в цитоплазмі. Отже, поява комплексів "Са-тропонін" спричиняється до зміщення молекул тропоміозину відносно актинових філаментів, унаслідок чого центри актину стають доступнимидля міозинових головок - процес скорочення починається. З урахуванням цього на силу скорочень м'язових волокон серця впливають такі чинники: 1) концентрація іонів Са2+ у саркоплазмі. Залежність тут така: що вищий вміст Са2+, то більше утворюється комплексів Са2+ з тропоніном С, то більше вивільняється центрів зв'язування (активних центрів) на актинових міофіламентах, більше утворюється "містків" між актином і головками міозину, більшою буде сила скорочення м'язового волокна. При зменшенні концентрації Са2+ у саркоплазмі - усе навпаки; 2) ступінь спорідненості тропоніну С до іонів кальцію. Іони водню й неорганічного фосфату, зв'язуючись з тропоніном С, унеможливлюють взаємодію цього білка з Са2+, у результаті чого сила скорочень кардіоміоцитів зменшується; 3) стан скорочувальних білків - актину і міозину. Велике значення має взаємне розташування актинових і міозинових міофіламентів. Воно лежить в основі залежності, що її описує закон Франка — Старлінга. При дуже сильному розтягненні м'язових волокон кількість утворюваних актоміозинових "містків" зменшується — зазначений закон не "спрацьовує", сила скорочень сер ця падає; 4) концентрація АТФ, енергія гідролізу якого забезпечує ковзання м'язових філаментів один відносно одного.

4. Реперфузійний синдром.

Так називають синдром, що виникає внаслідок поновлення кровообігу в ішемізованій ділянці міо карда, тобто в результаті реперфузії. Поновлення вінцевого кровообігу може бути обумовлене припиненням коронарного ангіоспазму, лізисом тромбу, руйнуванням агрегатів клітин крові, хірургічним видаленням тромбу, зняттям лігатури. Клінічно реперфузійний синдром виявляє себе значним збільшенням обсягу та інтенсивності ушкодження міокарда відразу ж після усунення перешкод вінцевому кровообігу (рис. 31.36). → Внаслідок цього стан хворого різко погіршується. Мінімальна тривалість ішемії, після якої виникає виражений реперфузійний синдром, становить 40 хв. Якщо тривалість ішемії менше 20 хв., зазначений синдром не розвивається (така тривалість характерна для нападів стенокардії). При тривалості ішемії 20—40 хв. іноді можуть розвиватися реперфузійні ушко дження серця. Патогенетичною основою реперфузійного синдрому є так званий "кисневий парадокс". Якщо здійснювати перфузію серця розчином, що не містить кисню (або містить його мало), а через 40 хв. і більше перейти на перфузію розчином з нормальною напругою 02, то в ре зультаті такої перфузії порушення, обумовлені попередньою гіпоксією, не тільки не зменшуються, як цього варто було б очікувати, а стають більш вираженими (парадокс!). В основі зазначеного парадокса — різка активація процесів вільнорадикального окиснення, обумовлена надходженням кисню в клітини, у яких міститься велика кількість відновлених компонентів дихального ланцюга. Відбувається скидання електронів в обхід дихального ланцюга безпосередньо на молекули кисню, внаслідок чого утворюється велика кількість вільних радикалів. Вони ініціюють реакції пероксидного окиснення ліпідів, що є важливим молекулярним механізмом ушкодження клітинних мембран (див. главу 7).

Тип 1 (МобітцІ)

Тип 1 (МобітцІ) (рис. 31.20Б) характеризується прогресуючим збільшенням інтервалу P-Q доти, доки одне із збуджень, найчастіше восьме-десяте, не прово диться у шлуночки і випадає. Після такого випадіння інтервал P-Q відновлюється, поступово подовжуючись із кожним подальшим скороченням серця (періоди Венкебаха, або Мобітца). Вважають, що цей феномен пов'язаний з прогресую чим утрудненням проведення імпульсів через АВВ

Синоатріальна блокада

У досить рідких випадках імпульс, що виник у клітинах синоатріального вузла, не може передаватися на м'язові волокна передсердь, унаслідок чого останні не скорочуються. Найхарактернішою електрокардіографічною ознакою повної такої блокади є випадіння зубця Р. На час блокади функцію водія ритму переймає на себе атріовентри-кулярний вузол, частота імпульсів від якого є меншою, що відображається розвитком брадикардії.

ПОРУШЕННЯ ПРОВІДНОСТІ

У нормі імпульси, що виникають у синоатріальному вузлі, проводяться до волокон робочого міокарда через структури провідникової системи серця з різною швидкістю (V). Можна виділити чотири послідовні етапи фізіологічного поширення збудження в серці: 1) проведення від синоатріального вузла. Від клітин водія ритму імпульси поширюють ся у трьох напрямках: (1) до кардіоміоцитів правого передсердя (V = 0,3 м/с); (2) до м'язових волокон лівого передсердя через міжпередсердні пучки (V = 1 м/с); (3) до атріовентрикулярного вузла через три між вузлові пучки (передній, середній і задній) (V = 1 м/с); 2) проведення через атріовентрикулярний вузол (АВВ). У нормі збудження від передсердь до шлуночків не може пройти інакше, як через цей вузол, бо передсердя від ділені від шлуночків фіброзною тканиною, яка не проводить імпульсів. Проведення потенціалів дії через АВВ має дві важливі особливості: • дуже низька швидкість проведення, яка обумовлює т. зв. атріовентрикулярну затримку (0,13 с). Фізіологічне значення останньої полягає в тому, що передсердям надається час для переміщення крові, що в них міститься, у шлуночки до скорочення останніх. Атріовентрикулярна затримка складається із затримки на вході ABB (V = 0,02-0,05 м/с), на рівні вузла (V = 0,05 м/с) і на виході з нього (V = 0,02-0,05 м/с). Причини такої затримки вбачають у дуже низькому потенціалі клітин АВВ, що є значно меншим, ніж в інших клітинах міокарда; а також у тому, що волокна АВВ є дуже тонкими і мають малу кількість нексусів, унаслідок чого збільшується опір проведенню імпульсів; • однонаправленість проведення збудження. Імпульси не можуть проходити у зворотному напрямку - від шлуночків до передсердь; 3) проведення через пучок Гіса та волокна Пуркіньє. Оскільки ці структури складаються з товстих волокон, то швидкість проведення імпульсів по них є дуже високою і становить від 1,5 до 4 м/с. Це дозволяє майже миттєво й одночасно проводити збудження до всіх, навіть до найбільш від далених ділянок міокарда; 4) проведення через волокна робочого міокарда. Термінальні волокна Пуркіньє за кінчуються на поверхні скорочувальних волокон ендокардіальної частини серцево го м'яза. Далі потенціали дії поширюються вже через волокна робочого міокарда від ендокардіальної до епікардіальної по верхні міокарда зі швидкістю 0,3-0,5 м/с. Порушення проведення збудження через на ведені вище структури є причиною аритмій, які можна розділити на дві групи: (1) блокади (2) прискорене проведення імпульсів.

Стан Са-каналів сарколеми кардіоміоцитів.

У плазматичній мембрані м'язових клітин серця потенціалзалежні повільні Са канали - це білкові молекули, здатні пропускати через себе іони кальцію в тому випадку, коли вони відкриті. Відкриття Са-каналів відбувається при деполяризації мембрани, але відкриватися здатні не всі існуючі канали, а тільки фосфорильовані (активовані). Суть активації Са-каналів полягає в їхньому фосфорилюванні, у результаті чого збільшується кількість Са-каналів, здатних відкриватися при виникненні потенціалу дії. В основі цього біохімічного процесу лежить збільшення концентрації цАМФ у саркоплазмі м'язових волокон. Усі фактори, що викликають утворення цАМФ, ведуть до активації Са-каналів. До таких, зо крема, належать: (а) катехоламіни і фармакологічні агенти, що активують бета-адренорецептори (б) інгібітори фосфодіестерази (метилксантини: теофілін, кофеїн та ін.). З активацією Са-каналів пов'язаний позитивний інотропний ефект катехоламінів. Основу його складає така послідовність подій: катехоламіни→ активація бета-адренорецепторів → активація аденілатциклази → утворення цАМФ → активація протеїнкіназ→ фосфорилювання Са-каналів сарколеми→ збільшення надходження Са2+ у саркоплазму під час потенціалів дії → збільшення концентрації Са2+ у саркоплазмі → збільшення сили скорочень серця. В умовах блокади Са-каналів, навпаки, зменшується надходження іонів Са в саркоплазму кардіоміоцитів і, отже, зменшується сила серцевих скорочень. Блокаду Са-каналів викликають: а) ендогенні фактори - брак АТФ, дефіцит цАМФ, іони водню (ацидоз); б) екзогенні фактори - двовалентні іони (Ni2+, Со2+, Мп2+), деякі тривалентні іони (La3+), органічні сполуки, що їх застосовують у практичній медицині (верапаміл, ніфедипін тощо).

ОСНОВНІ ПРОЯВИ НЕДОСТАТНОСТІ СЕРЦЯ

У разі неспроможності негайних і довготривалих механізмів компенсації підтримувати належну роботу серця й виконання ним насосної функції розвивається декомпенсація, яка виявляє себе порушеннями показників кардіо- і гемодинаміки, а також розвитком цілого ряду клінічних проявів. Для декомпенсованого серця характерними є такі зміни показників його діяльності: 1) зменшується серцевий виштовх (ударний об'єм)', 2) збільшується кінцевосистолічний об'єм', 3) зростає кінцеводіастолічний об'єм', 4) підвищується кінцеводіастолічний тиск, у результаті чого розвивається міогенна дилатація серця (розширення його порожнин); 5) зменшуються серцеві індекси — показники, що характеризують скорочувальну ак тивність серця. Серед них велике значен ня має зниження dP/dt — максимальноїmax швидкості приросту тиску під час періоду ізоволемічного скорочення; 6) зростає частота серцевих скорочень. Тахікардія розвивається рефлекторно в результаті збудження рецепторів устя переповнених кров'ю порожнистих вен (рефлекс Бейнбріджа). Має також значення безпосереднє збудження клітин синусно- передсердного вузла в результаті підв щення тиску крові в порожнині правого передсердя. Унаслідок порушень роботи серця страждаєвся система кровообігу, що виявляє себе змінами таких показників гемодинаміки: 1) зменшується хвилинний об'єм крові; 2) якщо недостатність серця розвивається за лівошлуночковим типом, → падає артеріальний тиск у великому колі кровообігу, збільшується загальний периферичний опір (реакція спрямована на зменшення падіння артеріального тиску); → підвищується тиск крові в малому колі кровообігу.→ Гіпертензія малого кола при зводить до застою крові в легенях; 3) якщо недостатність серця розвивається за правошлуночковим типом, → знижується артеріальний тиск у малому колі кровообігу, → збільшується опір судин малого кола', → зростає центральний венозний тиск → розвивається застій крові у великому колі кровообігу; 4) збільшується об'єм циркулюючої крові — розвивається гіперволемія. Вона є результатом затримки води в організмі й поліцитемії (див. нижче).

фібриляція шлуночків

Фібриляція шлуночків має в своїй основі імпульси, що виникають дуже швидко й нерегулярно у великій кількості ектопічних осередків збудження у шлуночках. Це викликає хаотичні, некоординовані скорочення окремих м'язових волокон і унеможливлює синхронне скорочення серцевого м'яза в цілому. На ЕКГ реєструється низьковольтна хвиляста лінія з різною амплітудою і проміжками між окремим коливаннями - такий стан позначають як дезорганізація електричної активності серця (рис. 31.27, Б). При фібриляції шлуночків одні ділянки міокарда здійснюють процес скорочення, а інші - розслаблюються. За таких умов шлуночки перебувають у якомусь проміжному стані - і не розслабляються, і не скорочуються. Певна річ, унаслідок цього практично зникає пропульсивна сила серцевих скорочень, насосна функція серця припиняється, кровообіг зупиняється, швидко настає втрата свідомості (через 4-5 с) і зрештою смерть. Причини фібриляції шлуночків різні: (а) проходження електричного струму через серце, (б) гостра недостатність вінцевого кровообігу, що викликає ішемію міокарда та його інфаркт, (в) наркоз хлороформом або циклопропаном та ін. Фібриляції сприяє зменшення концентрації внутрішньоклітинного калію, що веде до зниження мембранного потенціалу кардіоміоцитів і легшого виникнення в них деполяризації. При настанні фібриляції шлуночків необхідно негайно проводити дефібриляцію - пропускати через серце короткий сильний одиничний електричний розряд. При цьому відбувається одно часна деполяризація всіх волокон міокарда та припиняються асинхронні збудження м'язових волокон, настає тимчасова асистолія (3-5 с) з наступним відновленням скорочень серця в ритмі, що його задає синоатріальний вузол.

Блокади серця

Це аритмії, обумовлені уповільненням (неповна блокада) або повним припиненням (повна блока да) проведення імпульсів по провідниковій системі. їхньою причиною є, як правило, оборотне й необоротне ушкодження клітин, що входять до складу різних структур провідникових шляхів. При оборотному ушкодженні настає стійка деполяризація клітин, унаслідок чого подовжуються періоди абсолютної та відносної рефрактерності, що веде до уповільнення або повного припинення проведення потенціалів дії. Загибель клітин (необоротне ушкодження) обумовлює формування рубця, через який проходжен ня імпульсів стає неможливим. Порушення провідності можуть виникати на різних рівнях провідникової системи: між синоатріальним вузлом і передсердями, між перед сердями і шлуночками, а також в одній із ніжок пучка Гіса. Тому виділяють такі види блокад: (а) синоатріальну; (б) атріовентрикулярну; (в) внутрішньошлуночкову - блокаду ніжок пучка Гіса.

Прекондиціонування.

Це феномен підвищеної стійкості міокарда до ішемії, який виникає внаслідок попередньої дії короткочасної ішемії або інших факторів і здійснюється за участю ряду внутрішньоклітинних механізмів. Прекондиціонування розділяють на (а) раннє і (б) пізнє (рис. 31.37). Раннє прекондиціонування у класичному варіанті відтворюють в експерименті кількома короткочасними періодами ішемії (від 1 до 5 хв), розділеними такими ж затривалістю періодами реперфузії з наступною тривалою ішемією (ЗО хв і більше). При цьому захисні ефекти наведеної схеми виявляють себе одразу ж після проведення циклів "ішемія - реперфузія", а тому таке пре кондиціонування отримало назву раннього ішемічного. Пізнє прекондиціонування проводять так само, але проміжок часу між епізодами "ішемія - реперфузія" і наступною тривалою іше мією складає від 18 до 96 годин. Підвищення стійкості серця до ушкодження, що виникає зацих умов, наводить на думку про участь генетичного апарату кардіоміоцитів у реалізації та кого явища. Сьогодні встановлено, що феномен прекондиціонування можуть викликати не тільки короткі цикли "ішемія - реперфузія" (ішемічне прекондиціонування), а й велика кількість екзогенних факторів фізичної (гіпоксія, гіпероксія, гіпертермія), хімічної (засоби для інгаляційно го наркозу, активатори К -каналів, інгібітори протеасоми та ін.) і біологічної природи (ліпополісахариди бактерій). Серед ендогенних чинників, здатних індукувати прекондиціонування, називають аденозин, оксид азоту, брадикінін, ацетилхолін та ін. Нині для вивчення механізмів феномену широко застосовують фармакологічні препарати з різними й добре відомими точками докладання їхньої дії (фармакологічне прекон диціонування).

Тріпотіння та миготіння (фібриляція) шлуночків

Цей вид аритмій є найнебезпечнішим серед усіх порушень ритму: якщо серце не вивести з тако го стану протягом 1-3 хв, то майже завжди на стає смерть.

НЕДОСТАТНІСТЬ СЕРЦЯ ВІД ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ

Цей патогенетичний варіант недостатності розвивається в результаті дії на здорове серце великих навантажень опором або об'ємом, тобто коли збільшується опір серцевому виштовху або приплив крові до певного відділу серця. Це буває при вадах серця, гіпертензії великого або малого кола кровообігу, артеріовенозних фістулах, при виконанні дуже важкої фізичної роботи. При цьому до серця з нормальною скорочуваль ною здатністю висуваються надмірні вимоги. Виділяють два типи перевантажень серця (рис. 31.2). 1. Перевантаження об'ємом, або передна- вантаження (англ., preload), 2. Перевантаження опором, або післяна вантаження (англ., afterload),

Шлуночкова пароксизмальна тахікардія (ШПТ)

Шлуночкова пароксизмальна тахікардія (ШПТ) характеризується появою серії екстрасистол (рис. 31.19, Б), джерелом яких можутьбути різні частини одного зі шлуночків. Причиною такої аритмії є, як правило, значне ішемічне ушкодження серцевого м'яза. При ШПТ імпульси до скорочення можуть виходити з одного і того ж осередку збудження (мономорфна ШПТ) або з кількох різних (поліморфна ШПТ). Найчастішою причиною мономорфної ШПТ є ушкодження й загибель кардіоміоцитів (інфаркт міокарда), що веде до утворення рубців. Останні не можуть проводити через себе електричні потенціали, що створює умови для формування патологічних кіл циркуляції збудження та реалізації механізму "повторного входження імпульсів" (див. далі). Поліморфна ШПТ має у своїй основі частіше не морфологічні, а функціональні зміни в міокарді. Вони характеризуються уповільненням проведення певними ділянками шлуночків збудження через подовження періодів відносної та абсолютної рефрактерності (збільшується тривалість комплексів QRS). Причинами цього можуть бути вроджений синдром довгого QT, токсична дія деяких лікарських препаратів, зміни концентрації електролітів (калію, кальцію, магнію), ішемія міокарда. На електрокардіограмі ШПТ характеризується регулярним ритмом, збільшенням частоти скоро чень шлуночків від 180 до 250/хв, зубець Р відсутній, комплекс QRS деформований, його тривалість звичайно є більшою за 0,12 с, зубець Т має направленість, протилежну комплексу QRS. ШПТ, на відміну від СВПТ, є смертельно небезпечним порушенням ритму серця, оскільки робота передсердь і шлуночків втрачає свою узгодженість. Значно скорочується час наповнення шлуночків кров'ю, а отже, і серцевий виштовх, ШПТ може з часом переходити у фібриляцію шлуночків і завершуватися раптовою зупинкою серця і смертю.

Кардіогенний шок

Шок, що виникає в результаті різкого падіння нагнітальної (насосної) функції серця, називають кардіогенним. Розрізняють 4 форми кардіогенного шоку. 1) рефлекторну (больовий шок). Основним механізмом її розвитку є тривалий біль, що викликає активацію симпатоадреналової системи, яка переходить у гальмування. Це призводить до депресії скорочувальної функції серця, брадикардії, зменшення тонусу периферичних судин і падіння артеріального тиску; 2) гіпокінетичну (справжній кардіогенний шок). Основним фактором її розвитку є різке зменшення скорочувальної функції серця в результаті ішемічного ушкодження кардіоміоцитів. Справжній кардіогенний шок розвивається, коли площа ураженого міокарда перевищує 40 %; 3) дискінетичну. Виникає в результаті асинергії (неузгодженості) скорочень міокарда. Причиною такої асинергії є грубі ушкодження серця - аневризми, розрив міжшлуночкової перегородки, відрив хорд клапанів; 4) аритмічну. Є наслідком тяжких аритмій, зокрема блокад серця.

Прискорене проведення імпульсів (синдром Вольфа - Паркінсона - Уайта)

Якщо збудження проводиться від передсердь до шлуночків швидше, ніж у нормі, то розви вається синдром Вольфа —Ларкінсона - Уайта (ВПВ-синдром). Причиною ВПВ-синдрому вважають існування додаткових провідникових шляхів, що сполучають передсердя і шлуночки. До таких відносять (рис. 31.22): а) пучок Паладіно — Кента. Він є видозміненою міокардіальною тканиною, локалізованою в зоні атріовентрикулярного кільця. Може існувати два пучки (лівий і правий), що містяться відповідно у кільцях двостул кового і тристулкового клапанів. Зазначені пучки проводять імпульси від передсердь до шлуночків, минаючи атріовентрикулярний вузол; б) пучок Махайма. З'єднує верхню частину пучка Гіса зі шлуночками; в) пучок Джеймса. Зв'язує передсердя з ниж ньою частиноюатріовентрикулярного вузла або з пучком Гіса. По додаткових провідникових шляхах імпульси проводяться швидше і досягають шлуночків раніше імпульсів, які йдуть звичайним чином че рез атріовентрикулярний вузол. → Це призводить до передчасної активації частини шлуночків, інша їхня частина збуджується пізніше імпульсами, що проходять через передсердно-шлуноч- ковий вузол. На ЕКГ ВПВ-синдром характеризується зменшенням інтервалу P-Q (менше 0,12 с), появою на висхідній частині зубця R хвилі Δ (передчасне збудження частини шлуночків через додатковий провідниковий шлях), за рахунок Δ-хвилі розширюється комплекс QRS (стає більшим за 0,1 с) (рис. 31.23). Для осіб з ВПВ-синдромом характерні напади передсердної пароксизмальної тахікардії, спровоковані передсердними екстрасистолами. їхній механізм вбачають у виникненні в передсердях стійких осередків електричної активності внаслідок того, що імпульси із шлуночків повертаються назад у передсердя через пучки Паладіно - Кента, формуючи в такий спосіб замкнені кола циркуляції потенціалів дії. Річу тім, що волокна додаткових провідникових шляхів мають коротший, якщо порівнювати з волокнами пучка Гіса, період рефрактерності. Саме тому імпульси, які пройшли атріовентри- кулярний вузол, ідуть ретроградно через пучки Паладіно — Кента в передсердя, бо не мають можливості поширюватися до шлуночків, оскільки потрапляють на період рефрактерності волокон пучка Гіса.

Посткондиціонування.

Якщо після тривалої ішемії (понад 40 хв) реперфузію починати не відразу, а провести спочатку кілька дуже коротких циклів "реперфузія - ішемія" (по ЗО с кожна), то реперфузійне ушкодження, що розвивається після повного відновлення коронарного кровообігу, буде значно меншим (рис. 31.36, В). Такий феномен отримав назву посткондиціону вання. Як і прекондиціонування, його можуть викликати не тільки короткі цикли "ішемія - реперфузія" (ішемічне посткондиціонування), а й інші, наведені вище чинники.

Тріпотіння і миготіння передсердь

Якщо циркуляція збудження відбувається в стінках передсердь, то розвивається миготлива аритмія, що може виявляти себе тріпотінням або миготінням передсердь. Миготіння і тріпотіння передсердь можуть переходити одне в одне. Вони розвиваються при багатьох патологічних процесах і хворобах, але найчастішими їхніми причинами є: (а) вади серця, зокрема стеноз лівого атріовентрикулярного отвору; (б) тиреотоксикоз; (в) атероскле ротичний кардіосклероз. Розвитку миготливої аритмії сприяють високий артеріальний тиск, алкогольна інтоксикація, запальні процеси (міокардити) і дистрофічні зміни (кардіоміопатія) у серцевому м'язі. Миготлива аритмія, порушуючи повноцінне діастолічне наповнення шлуночків кров'ю, значно погіршує системний кровообіг, може бути одним із чинників його недостатності. Ще один негативний наслідок пов'язаний з тим, що при миготінні створюються сприятливі умови для утворення на поверхні ендокарда передсердь тромбів (не відбувається періодичного скорочення і розслаблення стінки!). Відрив тромбів від стінки лівого передсердя може стати причиною тромбоемболії артерій головного мозку, унаслідок чого розвивається кардіоемболічний інсульт (див. главу 38).

Наслідком кисневого голодування є:

а) ацидоз, що викликає депресію скорочу вальної функції міокарда (блокада каль цієвих каналів, конкурентне зв'язування іонів Н+ з тропоніном); б) розширення артеріол, що виникає в ре зультаті накопичення в тканинах метаболітів-вазодилататорів ("метаболічний симпатоліз ")\ в) надходження у кров із тканин так званих ішемічних токсинів. Серед них велике патогенетичне значення має фактор депресії міокарда, що вивільняється з підшлун кової залози. Усі зазначені зміни, погіршуючи скорочу вальну функцію серця й "знімаючи" компенса торний спазм артеріол, зумовлюють подальше падіння артеріального тиску.

1. Перевантаження об'ємом, або переднавантаження (англ., preload)

виникає тоді, коли до серця або до окремих його порожнин притікає збільшений об'єм крові. У цих умовах серце або його відділ, що зазнає перевантаження, мають переміщати збільшений об'єм крові в артеріальну систему. Це досягається збільшенням хвилин ного об'єму серця відповідно до збільшеного венозного повернення. Перевантаження об'ємом виникає при: а) збільшенні венозного повернення крові до серця, зокрема при збільшенні об'єму циркулюючої крові (гіперволемія) або збільшенні тонусу венозних судин (зменшення ємності венозної системи); б) вадах серця - недостатності його клапанів. Так, при недостатності аортального і двостулкового клапанів розвивається перевантаження лівого шлуночка, при недостатності клапана легеневої артерії і тристулкового клапана - перевантаження правого шлуночка.

З. Хроноінотропний механізм,

відомий ще як феномен "сходинок " або феномен Боудича, є ще одним негайним механізмом компенсації серця до дії підвищених навантажень. Його сутність полягає в тому, що при зростанні частоти скорочень серця збільшується сила його скорочень. При цьому одночасно зменшується час розслаблення міокарда, що сприяє швидкому наповненню шлуночків серця кров'ю. Нині вважають, що основу хроноінотропного механізму становить збільшення надходження іонів кальцію в саркоплазму кардіоміоцитів під час потенціалів дії, сумарна тривалість яких при тахікардії зростає. Підвищення концентрації іонів кальцію в саркоплазмі веде до збільшення кількості утворюваних кальцій-тропонінових комплексів і, як наслідок, до збільшення сили скорочень м'язових волокон. Для хроноінотропного механізму характерні такі зміни показників кардіодинаміки (рис. 31.5): а) ударний об'єм збільшується (при навантаженні об'ємом) або залишається постійним (при навантаженні опором). У результаті збільшення частоти серцевих скорочень зростає хвилинний об'єм серця; б) кінцеводіастолічний об'єм зменшується, якщо приплив крові до серця постійний, або залишається без змін, якщо приплив крові зростає; в) кінцевосистолічний об'єм зменшується.

Збільшення концентрації іонів калію

гіперкаліємія — викликає деполяризацію мембрани м'язових волокон. При цьому характер змін збудливості міокарда залежить від рівня гіперкаліємїї. Виділяють такі діапазони концентрацій К+, для яких характерні певні картини порушень: 1) від 4 до 8 ммоль/л. Відбувається незначна деполяризація, мембранний потенціал па дає від -90 мВ до -80 мВ. При цьому стан Na-каналів сарколеми істотно не змінюється. Унаслідок того, що величина мембранного потенціалу наближається до критичного рівня деполяризації, збудливість м'язових волокон і швидкість проведення імпульсів зростають; 2) від 8 до 35 ммоль/л. Мембранний потенці ал падає від -80 мВ до -40 мВ. При такому рівні деполяризації значно зменшується провідність швидких потенціалзалежних Na-каналів (період відносної рефрактерності). Наслідком є зменшення збудливості та провідності, а також зміни характеру потенціалів дії (зменшення тривалості, амплітуди, крутості); 3) понад 35 ммоль/л. Мембранний потенціал стає менше -40 мВ. При цьому всі швидкі потенціалзалежні Na-канали перебувають у стані інактивації (абсолютна рефрактерність) - відбувається зупинка серця. У хірургічній практиці нерідко доводиться зупиняти серце, щоб виконати операції на ньому. Штучну зупинку серця для цієї мети називають кардіоплегією. Один із методів кардіоплегії ґрунтується на тому, що у вінцеві артерії вводять розчини, до складу яких входять високі концен трації іонів калію, ацетилхолін і деякі інші пре парати. Цей метод дозволяє проводити операції на "сухому" серці протягом 40-60 хв.

Сучасний рівень знань про молекулярні механізми скорочувальної функції кардіоміоцитів дозволяє виділити два принципово різних патогенетичних варіанти недостатності серця

гіпокальцієвий і гіперкальцієвий, для яких характерне відповідно зменшення й збільшення концентрації іонів Са2+ у саркоплазмі кардіоміо цитів. 1. Гіпокальцієвий варіант розвивається в результаті порушень збудження та електроме ханічного спряження у волокнах міокарда. Це буває при аритміях (брадикардії різного походження, блокади), короткочасній ішемії міокарда (порушується фосфорилювання Са-каналів у результаті дефіциту АТФ), ацидозі (блокада Са-каналів іонами водню), гіпокальціємії. Виявляє себе зменшенням сили серцевих скорочень. Основний прин цип лікування - підвищення вмісту іонів Са2+ у саркоплазмі кардіоміоцитів під час систоли серця. Для цього використовують: (а) серцеві глікозиди; (б) катехоламіни й бета-адреноміметики; (в) парні електричні стимули. 2. Гіперкальцієвий варіант розвивається в результаті посиленого надходження іонів Са2+ у саркоплазму кардіоміоцитів з позаклітинного середовища (усі види ушкодження сарколеми, при яких підвищується її проникність) або внаслідок порушень видалення Са2+ із саркоплазми (дефіцит АТФ, порушення функції Са-транспортних систем). Виявляється розвитком контрактури (перескорочення) міофібрил, у результаті чого стає неможливим розслаблення м'язових волокон, а отже, і подальше їх скорочення. Основний принцип лікування т зменшення вмісту іонів Са2+ у саркоплазмі кардіоміоцитів. Для цього використовують: (а) бета-адреноблокатори і (б) блокатори Са- каналів.

2. Перевантаження опором, або післяна вантаження (англ., afterload)

має місце, коли серце або окремі його відділи змушені виконувати роботу проти збільшеного опору, що перешкоджає переміщенню всієї крові в артеріальну систему. При перевантаженні опором серце намагається зберегти свій хвилинний об'єм, незважаючи на збільшений опір вигнанню крові. Перевантаження опором розвивається при: а) підвищенні артеріального тиску (збільшенні периферичного судинного опору). В умовах гіпертензії великого кола кровообігу перевантаження опором діє на лівий шлуночок, а при гіпертензії малого кола - на правий; б) вадах серця — стенозах клапанних отворів. Так, при стенозі отвору аорти розвивається перевантаження лівого шлуночка, при стенозі отвору двостулкового клапана - лівого передсердя, при стенозі отвору легеневої артерії— правого шлуночка, при стенозі отвору тристулкового клапана—правого передсердя

Накопичення рідини в порожнині перикарда може відбуватися

швидко і повільно Швидке накопичення відбувається внаслідок крововиливу при пораненні або розриві серця, при перикардиті, що швидко розвивається. Через погану розтяжність перикарда в його порож нині підвищується тиск, що перешкоджає діастолічному розширенню серця, виникає гостра тампонада серця. В експерименті цей процес моделюють уведенням рідини в порожнину перикарда (О. Фохт). При цьому спостерігають: а) зменшення кровонаповнення порожнин серця; б) зниження ударного об'єму; в) падіння артеріального тиску. Між внутрішньоперикардіальнм і артеріальним тиском існує чітка обернена залежність: що більшим є перший, то нижчим буде другий; г) підвищення венозного тиску. Умикання компенсаторних механізмів при перикардиті відбувається рефлекторно за участі сигналів, що надходять з трьох рецепторних полів: (1) отворів порожнистих і легеневих вен — підвищення тиску на шляхах припливу; (2) аорти і сонних синусів (синокаротидні зони) - зниження тиску на шляхах відтоку; (3) перикарда — підвищення внутрішньоперикардіального тиску. При перетинанні блукаючих і депресорних нервів, а також при вимиканні рецепторних полів за допомогою новокаїну пристосувальні реакції не здійснюються - порушення кровообігу мають набагато тяжчий перебіг. При тампонаді серця мобілізація потужних механізмів компенсації, які ведуть до посилення скорочень серця (гомео- і гетерометричні механізми, інотропний ефект катехоламінів), мало ефективна або неможлива. Тому діють тільки відносно малопотужні й енергетично невигідні механізми компенсації та підтримки артеріаль ного тиску (а) збільшення частоти серцевих скорочень і (б) звуження периферичних судин. Цим і пояснюється тяжкий клінічний перебіг гострої тампонади серця. Повільне накопичення рідини в перикарді спостерігається при хронічному ексудативному перикардиті та гідроперикарді, воно супроводжується поступовим розтягуванням перикарда і збільшенням об'єму навколосерцевої сумки. Унаслідок цього внутрішньоперикардіальний тиск змінюється порівняно мало, а порушення системного кровообігу не виникають тривалий час завдяки більш ефективній у цих умовах роботі компенсаторних механізмів.

Зменшення позаклітинної концентрації іонів калію

— гіпокаліємія — викликає гіперполяризацію мембрани. Якщо гіпокаліємія досягає рівня 2-3 ммоль/л, дещо збільшується поріг деполяризації, зменшується збудливість, збільшуються тривалість потенціалів дії і сила скорочень серця.

Недостатність серця

— це патологічний стан, суть якого полягає в нездатності серця забезпечувати хвилинний об'єм крові, що відповідає потребам органів і тканин. Іншими словами, мова йде про недостатність насосної функції серця, унаслідок чого страждає кровопостачан ня структур організму.

Потенціали дії, що їх генерують клітини про відникової системи, складаються з трьох фаз (рис. 31.15):

• І фаза — повільна діастолічна деполяризація. Вона зумовлюється входженням іонів Na+ в клітини, внаслідок чого мембранний потенціал поступово зменшується до кри тичного, порогового рівня, який становить -40 мВ; • II фаза - швидка деполяризація мембрани. При досягненні критичного рівня деполяризації відкриваються кальцієві канали, через які іони Са2+, а разом з ними і Na+ входять в клітини, зумовлюючи швидке падіння потенціалу; • III фаза — реполяризація мембрани. Вона настає в результаті закриття кальцієвих і відкриття калієвих каналів. Через останні іони К+ виходять із клітин назовні, відновлюючи початковий мембранний потенціал. Таких циклів у клітинах синоатріального вузла відбувається 70/хв, що й зумовлює за відсут ності будь-яких регуляторних впливів таку саму частоту серцевих скорочень.

4. Порушення процесу розслаблення.

Основна подія, що визначає розслаблення кардіоміоцитів, — це видалення іонів кальцію із саркоплазми, у результаті чого концентрація Са2+ у ній зменшується і стає нижче 10-7 моль/л. При цьому комплекси Са2+ з тропоніном С розпадаються, тропоміозин зміщується по відношенню до актинових філаментів і закриває їхні активні центри - скорочення припиняється. Описано три механізми видалення іонів Са2+ із саркоплазми кардіоміоцитів: 1) Са-насоси плазматичної мембрани та саркоплазматичного ретикулуму. Вони видаляють Са2+, відповідно, у позаклітин не середовище і цистерни саркоплазматичного ретикулуму. Складовою їхньою частиною є Са-АТФ-аза, яка для здійснення активного транспорту іонів Са2+ використовує енергію АТФ. Посилення роботи Са-насосів пов'язано з фосфори- люванням білків, зокрема фосфоламбану, що входять до їхнього складу. Таке фосфорилювання, у свою чергу, відбувається під впливом протеїнкіназ, що можуть активуватися щонайменше двома меха нізмами. Перший з них - кальмодулінзалежний - зумовлений власне збільшенням концентрації іонів Са2+ у цитоплазмі. При цьому відбувається зв'язування кальцію з кальмодуліном з подальшою активацією певної протеїнкінази. Другий механізм - цАМФ-залежний — *'запускається" катехоламінами. Під їхнім впливом, який опосередковується Р-адренорецепторами й аденілатциклазою, зростає утворення цАМФ і активуються цАМФ-залежні протеїнкінази, які ведуть до фосфорилювання вже згадуваних білків Са-насосів. Таким чином, катехоламіни збільшують не тільки силу серцевих скорочень, а й швидкість розслаблення кардіоміоцитів, сприяючи кращому наповненню порожнин серця кров'ю під час діастоли. При надходженні значної кількості іонів кальцію в структури саркоплазматичного ретикулуму вони зв'язуються з білком кальсеквестрином і в такий спосіб депонуються в клітинах; 2) Na-Ca-обмінний механізм. Видаляє іони Са2+ у позаклітинне середовище. Є різновидом вторинного активного транспорту (антипорту). Використовує енергію градієнта концентрацій іонів натрію по обидва боки плазматичної мембрани, тому залежить від роботи Na-K-насоса, що створює цей градієнт; 3) Са-акумулятивна функція мітохондрій. Активується тільки при значному підвищенні вмісту іонів Са2+ у саркоплазмі, що найчастіше буває в умовах патології. Видалення Са2+ із саркоплазми в матрикс мітохондрій відбувається за допомогою енергії, що вивільняється в процесі транспорту електронів дихальним ланцюгом. Використання цієї енергії на активний транспорт іонів Са2+ у мітохондрії є альтернативою окисному фосфорилюванню. Основними причинами порушень розслаблення кардіоміоцитів є: а) дефіцит АТФ. При цьому порушується енергозабезпечення Са- і Na-K-насосів, а також не відбувається розщеплення актино-міозинових "містків", що утворилися в процесі скорочення. Останнє пояснюється тим, що для розриву зв'язків між молекулами актину й міозину необхідне приєднання до них молекул АТФ. За відсутності достатньої кількості АТФ такі зв'язки не розриваються і настає феномен трупного задубіння', б) порушення роботи Са-транспортних сис тем. Відомі спадково зумовлені дефекти білків Са-насосів, що призводять до розвитку кардіопатії. Порушення розслаблення кардіоміоцитів виявляють себе розвитком м 'язових контрактур.

Наслідки порушення бар'єрних властивостей клітинних мембран

Підвищення проникності мембран мітохондрій веде до входження у їхній матрикс іонів Н+ і К+. Це, з одного боку, робить неефективною роботу "водневої помпи" і припиняє пов'язані з нею реакції окисного фосфорилювання, а з другого - зумовлює набухання і набряк міто- хондрій, аж до повного їхнього руйнування. Ушкодження мембран лізосом на тлі внутріш ньоклітинного ацидозу спричиняється до виходу в цитоплазму активних лізосомних ферментів, які започатковують перетравлення (реакції гідролізу) спочатку внутрішньоклітинних, а потім, після виходу за межі зруйнованих кардіо- міоцитів, і позаклітинних структур. Так настає некроз ділянки ішемізованого міокарда. Загибель кардіоміоцитів шляхом некрозу зумовлює розвиток запалення, спрямованого на "розчищення" осередку інфаркту і формуван ня сполучнотканинного рубця. Проте цей процес у міокарді має серйозні негативні наслідки. Оскільки в запалення обов'язково втягуються прилеглі до інфаркту ділянки серцевого м'яза, то в них виникає вторинне, пов'язане вже не з ішемією, а із запаленням, ушкодження (вто ринна альтерація, див. главу 17), що збільшує зону ураженого міокарда. Вторинна альтерація в сусідніх з інфарктом ділянках зумовлюється лейкоцитами (нейтрофілами, моноцитами), що емігрують сюди з крові. Донедавна було незрозумілим, що саме викликає хемотаксис і активацію лейкоцитів у вогнищі інфаркту, адже запалення, що розви вається, є асептичним, тобто жодним чином не пов'язане з відомими хемоатрактантами бакте ріального походження. Нині показано, що вплив на лейкоцити чинять мітохондрії загиблих клітин. З них у навколиш нєсередовище вивільнюються мітохондріальна ДНК і формілпептиди. Маючи еволюційне походження від бактерій, ці органели зберегли можливість впливати на лейкоцити так само, як і бактеріальні клітини (рис. 31.34). Мітохондріальна ДНК, як і бактеріальна, діючи на Toll-подібні рецептори лейкоцитів (див. главу 14), зумовлює активацію останніх, а мітохондріальні форміл пептиди, що є подібними до бактеріальних, через взаємодію із серпентиновими формілпептидними рецепторами започатковують хемотаксис. Надходження великої кількості нейтрофілів у вогнище інфаркту має своїм негативним на слідком вивільнення у тканину великої кількості (а) вільних радикалів і пероксидних сполук (секреторна дегрануляція), а також появу (б) медіаторів запалення, зокрема таких, як лейкотрієни. Розвиток запалення у прилеглих до інфаркту ділянках міокарда веде до розширення зони некрозу та збільшення маси м'язових волокон, не здатних скорочуватися. Безперечно, це дуже погано для серця в цілому, а тому один із напрямів лікування інфаркту міокарда полягає у зменшенні запальної реакції в ураженому серці, на що спрямовується дія лікарських препаратів з антиоксидантною і протизапальною дією. По казано, що високоефективними в цьому сенсі є біофлавоноїди, які, маючи виражені антиок сидантні властивості (інактивують вільні радикали і пероксиди лейкоцитарного походження), водночас пригнічують активність ліпоксигенази (зменшується утворення лейкотрієнів), а також цілого ряду катаболічних ферментів, у тому чис лі й лізосомних (О. О. Мойбенко)

Механізми довготривалої адаптації серця.

Тривала в часі адаптація серця до навантажень, залежно від їхнього рівня й періодич ності, може відбуватися за трьома сценаріями (Ф. Меєрсон). 1. Гіпертрофія серця у спортсменів ("адаптоване" серце). Розвивається при періодичних навантаженнях, інтенсивність яких поступово зростає, тобто в умовах тренувань. Цей варіант гіпертрофії є збалансованим і характеризується рівномірним збільшенням усіх складових компо нентів серця. Завдяки такій гіпертрофії істотно зростають функціональні резерви серця - у стані спокою збільшується кінцевосистолічний об'єм, що дає змогу значно підвищити ударний об'єм при фізичних навантаженнях, які завжди супроводжуються активацією симпатоадреналової системи (рис. 31.7). 2. Компенсаторна гіпертрофія серця ("переадаптоване" серце). Є наслідком патологічних процесів, що пов'язані з серцем. Розрізняють два види компенсаторної гіпертрофії: а) гіпертрофію від перевантажень (розвивається при вадах серця, артеріальній гіпертензії); б) гіпертрофію від ушкодження (характерна для атеросклеротичних уражень, міокардіопатії). Розвиток компенсаторної гіпертрофії серця характеризується такими особливостями: 1. патогенний фактор, що викликає гіпертрофію, діє постійно; 2. компенсаторна гіпертрофія, на відміну від гіпертрофії серця у спортсменів, є незбалансованою (див. далі); 3. при компенсаторній гіпертрофії згодом розвивається недостатність серця. 3. Атрофія міокарда ("деадаптоване" серце). Характеризується зменшенням маси серця в результаті тривалої гіпокінезії та зменшення навантажень на серце. Компенсаторна гіпертрофія серця. При тривалому підвищенні навантаження на серце розвивається його гіперфункція, що згодом викликає структурні зміни в серці -гіпертрофію міокарда. За динамікою змін обміну, структури й функції міокарда в розвитку компенсаторної гіпертрофії серця виділяють три основні стадії (Ф. Меєрсон). 1). Аварійна стадія. Розвивається безпосередньо після підвищення навантаження, характеризується поєднанням патологічних змін у міокарді (зникнення глікогену, зниження рівня креатинфосфату, зменшення вмісту внутрішньоклітинного калію й підвищення вмісту натрію, посилення гліколізу, накопичення лактату) з мобілізацією резервів міокарда та організму в цілому. У цій стадії підвищується навантаження на одиницю м'язової маси, а отже, інтенсивність функціонування структур (ІФС), відбувається швидке, протягом тижнів, збільшення маси серця через посилений синтез білків і потовщен ня м'язових волокон. 2). Стадія завершеної гіпертрофії й відносно стійкої гіперфункції. У цій стадії процес гіпертрофії завершений, маса міокарда збільшена на 100-120 % і далі не зростає, ІФС нормалізується. Патологічні зміни в обміні речовин і структурі міокарда не виявляються, споживання кисню, утворен ня енергії, вміст макроергічних сполук не відрізняються від норми. Нормалізуються гемодинамічні порушення. Гіпертрофоване серце пристосувалося до нових умов навантаження і протягом тривалого часу компенсує їх. 3). Стадія поступового виснаження і прогре суючого кардіосклерозу. Характеризується глибокими метаболічними і структурними змінами, які поволі накопичуються в енергоутворюючих і скорочувальних елементах клітин міокарда. Частина м'язових волокон гине й заміщається сполучною тканиною, ІФС знову зростає. Порушується регуляторний апарат серця. Прогресуюче виснаження компенсаторних резервів при зводить до виникнення хронічної недостатності серця, а надалі — до недостатності кровообігу. Що стосується механізмів гіпертрофії міокарда, то центральним було і залишається питання про те, у який спосіб гіперфункція м'язових волокон спричиняється до збільшення їхньої маси. Незважаючи на велику кількість "білих плям" у цій проблемі, неспростовним є твердження, що гіпертрофія міокарда має в основі посилення синтезу білків, з яких складаються м'язові волокна. Необхідною умовою такого посилення є не що інше, як активація генетичного апарату клітин, що виявляє себе збільшенням транскрипції відповідних генів. Останнє є феноменом регуляторним і пов'язане з дією на геном особливих білків, що їх називають транскрипційними факторами (див. главу 6). Пошук конкретних молекулярних посередників між гіперфункцією клітин та їхньою гіпертрофією триває досі. Не втратила своєї привабливості концепція Ф. Меєрсона, відповідно до якої провідною ланкою в активації геному м'язових клітин є збільшення т. зв. потенціалу фосфорилювання (ПФ): де [АДФ], [Р.], [АТФ] - концентрації в цитоплазмі клітин відповідно АДФ, неорганічного фос фату і АТФ. ПФ закономірно збільшується у двох випадках (рис. 31.8): а) при посиленому використанні АТФ, що зав жди спостерігається при збільшенні функ ціонального навантаження на клітини (при їхній гіперфункції); б) при порушеннях утворення АТФ, що харак терно, зокрема, для кисневого голодування. Збільшення показника ПФ через невідомі поки що механізми викликає появу в клітинах транскрипційних факторів, які, впливаючи на геном клітини, посилюють синтез інформаційної РНК на матриці генів, що кодують структуру функціонально важливих білків клітини, у тому числі скорочувальних протеїнів і ферментів. Отже, за Ф. Меєрсоном, розвиток гіпертрофії серця можна описати такою послідовністю процесів: збільшення навантаження на серце (гіперфункція) → посилене використання АТФ, що перевищує інтенсивність його ресинтезу → збільшення потенціалу фосфорилювання → поява або збільшення вмісту в клітинах транскрипційних факторів → зростання інтенсивності синтезу інформаційної РНК і процесів трансляції в рибосомах → посилення біосинтезу структурних, функціональних білків і білків-ферментів → збільшення маси міокарда, його гіпертрофія.

Смерть при хронічній ішемічній гіпоксії

Якщо в результаті хронічної гіпоксії та компенсаторної гіперфункції дефіцит АТФ стає значним і кардіоміоцити вже не в змозі виконувати свою скорочувальну функцію, вмикаються механізми запрограмованої загибелі клітин, розвивається апоптоз. Він ініціюється мітохондріальним і ядерним шляхами (див. главу 7). 1) Мітохондріальний шлях пов'язаний зі збільшенням проникності мембран мітохондрій і відкриттям т. зв. мітохондріальної пори (рис. 31.35). Одним з важливих механізмів цих змін є відкриття АТФ-залежних калієвих каналів мітохондрій. Встановлено, що згадувані вже нами КДТф-канали є нетільки в сарколемі кардіоміоцитів, а й у мітохондріальних мембранах. При значному зменшенні концентрації АТФ ці канали відкриваються, й іони К+ за градієнтом концентрації й електричного заряду переходять із саркоплазми в матрикс мітохондрій. При цьому відбувається деполяризація внутрішньої мітохондріальної мембрани (це впливає на роботу дихального ланцюга та систем окисного фосфорилювання) і переміщення води всередину органел - розвивається набухання й набряк мітохондрій. Механічне розтягнення мітохондріальних мембран, як результат набряку, стає при чиною відкриття мітохондріальної пори, через яку в цитоплазму починають перехо дити цитохром С та AIF (apoptosis inducing factor) — чинники, що започатковують на ступні фази апоптозу (див. главу 7). 2) Ядерний шлях ініціювання апоптозу "вмикається" через нездатність генетичного апарату кардіоміоцитів реалізуватиті численні стимули, що надходять у ядро через активовані транскрипційні факто ри. Така нездатність пов'язана насамперед зі значним дефіцитом АТФ. У ядрі ця сполука є не тільки джерелом енергії для процесів біосинтезу й переміщення нуклеїнових кислот, а й пластичним матеріалом, без якого, через брак азотистих основ і неорганічного фосфату, не можуть будуватися молекули всіх видів РНК і від новлюватися дефекти ДНК, що виника ють. За таких умов "безладу" в ядрі свою роль "кризового менеджера" починає виконувати білок р53 (див. главу 7). Будучи транскрипційним фактором, він посилює експресію проапоптичних білків і зменшує "антиапоптичних. Крім того, цей протеїн переходить із ядра в цитоплазму, а потім і в мітохондрії, де після взаємодії з антиапоптичним білком Вс1-2 відкриває мітохондріальну пору і в такий спосіб за пускає мітохондріальний шлях ініціюван ня апоптозу.

Хронічна ішемічна гіпоксія.

(Б) Хронічна ішемічна гіпоксія. Тривале порушення надходження крові до серця, як правило через атеросклеротичні ураження вінцевих артерій, зумовлює хронічне кисневе голодування кардіоміоцитів, унаслідок чого зменшується окисний ресинтез АТФ. У цій ситуації клітини мають дві стратегії: або вижити шляхом пристосування, або загинути, не завдаючи шкоди сусіднім клітинам.

Причини. ІХС

Причини. Основною причиною ІХС (у більш ніж 90 % пацієнтів) є атеросклероз вінцевих артерій серця. Докладна мова про цей процес піде у главі 32. Інші причини: запалення вінцевих артерій (коронарити), порушення нервової та гуморальної регуляції їхнього тонусу - мають набагато менше клінічне значення. Безпосередніми причинами гострого коронарного синдрому є: 1) оклюзія (закупорювання) вінцевих артерій, що виникає внаслідок розриву атеросклеротичної бляшки й утворення на її поверхні тромбу. Фрагменти тромбу, утвореного на початкових ділянках головних артерій серця, можуть відриватися і, пе ретворившись на емболи, закупорювати дрібніші гілки коронарних судин. При неповній оклюзії артерій тромбом можуть розвиватися нестабільна стенокардія, гострий субендокардіальний інфаркт міокарда (ця зона серцевого м'яза найгірше кровопостачається, особливо в систолу) або ж раптова коронарна смерть. Повна оклюзія веде до гострого трансмурального інфаркту міокарда чи до раптової смерті; 2) збільшення навантаження на серце (фізичне напруження, артеріальна гіпертензія). Як уже зазначалося (див. вище), існує "критичний стеноз" вінцевих артерій, при якому з'являються клінічні ознаки ішемії міокарда. У людей такі симптоми виникають при дозованому фізичному навантаженні, якщо просвіт артерій стає менший за 25 % (обтурація становить 75 %), а в стані спокою — при обтурації, що перевищує 90 %. Звісна річ, що різке збільшення навантаження на серце значно збільшує його потребу в кровопостачанні. Якщо вінцеві артерії мають просвіт менший за критичний, то в цій ситуації виникає різкий дисбаланс між потребами міокарда в кисні та можливостями його до ставки. Як наслідок, можуть розвиватися ознаки гострого коронарного синдрому; 3) стрес (див. главу 8). Стрес, особливо психоемоційний, супроводжується значною активацією симпатоадреналової системи та дією на серце катехоламінів (адреналіну й норадреналіну). Для розвитку гострого коронарного синдрому мають значення такі їхні ефекти: а) порушення вінцевого кровообігу. Катехоламіни, сприяючи розвиткові атеросклерозу (стрес і катехоламіни є фактором ризику цієї хвороби) здатні викликати контрактурний спазм гладких м'язів вінцевих артерій (катехоламінове ушкодження клітин судинної стінки) і активувати тромбоутво рення та зсідання крові; б) збільшення потреби серця в кисні. Енергетичні потреби серця зростають у результаті реалізації позитивного іно- і хронотропного ефектів катехоламінів та збільшення загального периферичного опору, внаслідок чого збільшується навантаження на серце; в) некоронарогенні катехоламінові ушко дження кардіоміоцитів (див. вище). Вони не пов'язані з порушенням вінцевого кровообігу. Виникають у результаті того, що великі дози катехоламінів активують ліпідні та кальцієві механізми ушкодження клітин (див. главу 7).

4. Інотропна дія катехоламінів

їхня участь у здійсненні негайної адаптації серця до підвищених навантажень пов'язана зі здатністю адреналіну й норадреналіну безпосередньо збільшувати силу серцевих скорочень - з позитивним інотропним ефектом. Установлено, що під впливом катехоламінів збільшується кількість Са-каналів сарколеми, здатних відкриватися під час потенціалу дії (катехоламіни через цАМФ-опосередкований механізм викликають фосфорилювання білків Са-каналів, завдяки чому останні й набувають такої властивості).результаті цих процесів збільшується надходження іонів кальцію в саркоплазму, де підвищується їхня концентрація, і, як наслідок, збільшується сила скорочень кардіоміоцитів, оскільки зростає кількість утворюваних кальцій-тропонінових комплексів, а отже, й актоміозинових містків. Інотропна дія катехоламінів (а не закон Франка - Старлінга) є провідним механізмом адаптації серця до фізичних навантажень. При цьому показники кардіодинаміки змінюються таким чином (рис. 31.6): а) збільшується ударний об'єм; б) зростає хвилинний об'єм серця через збільшення ударного об'єму та завдяки збільшенню частоти серцевих скорочень (позитивний хронотропний ефект катехоламінів); в) зменшується кінцеводіастолічний об'єм (при рентгенівському дослідженні можна спостерігати зменшення об'єму серця); г) знижується кінцевосистолічний об'єм.