Болезнь коронарных артерий - динамика сердечно-сосудистой системы
Видео: Заболевания сердечно-сосудистой системы, д. м. н С. Ю. Марцевич
Главной причиной ограничения коронарного кровотока прямо или косвенно является атеросклероз. Хотя причина его еще не определена, атеросклероз больше не считается дегенеративным процессом, развитие которого неминуемо прогрессирует по мере увеличения возраста. В настоящее время его рассматривают как нарушение жирового обмена, для которого в конце концов может быть найдено специфическое лечение. Это изменение позиции является наиболее важным достижением для дальнейшего прогресса в указанной области.
Природа коронарного атероматоза
Атеросклероз встречается почти в любой артерии, но наиболее часто выявляется в аорте и подвздошных, мозговых и коронарных артериях.
Маленькие фокальные субинтимальные скопления, обычно называемые «жировые пятна и полоски», выявляются уже у младенцев и свойственны любому возрасту. Неясно, являются ли они предшественниками конечных поражений атеросклероза. Однако атеросклероз обнаруживался с неожиданной частотой у молодых людей среди солдат, убитых в недавней войне на Дальнем Востоке. Теории относительно причины (или причин) атеросклероза непрерывно изменяются, указывая на то, что окончательно этиология его нам еще неизвестна. 
РИС. 9.5. ПАТОГЕНЕЗ КОРОНАРНОГО АТЕРОСКЛЕРОЗА.
В нормальной коронарной артерии интима нэ всем протяжении одинаковой толщины и составлена из коллагеновой соединительной ткани. Ранние стадии атеросклероза характеризуются фрагментацией внутренней эластической мембраны и утолщением интимы вследствие фибробластической пролиферации со скоплением мукополнсахаридов. В ранних фазах процесса скопление липидов может быть, а может и не быть представлено наглядно. Когда интима утолщается, липиды (например, холестерин) стремятся скопиться в месте соединения интимы с t. media. В конце концов зоны атеросклеротической бляшки дегенерируют и гемолпзируются. Кальций откладывается преимущественно в краях гиалиновых зон и в соединении интимы и t. media. Просвет сосуда значительно суживается и может даже совершенно закрыться при прогрессирующем распространении атеромы.
Традиционная точка зрения об атерогенезе, представленная на рис. 9.5, была популярна несколько лет назад. На рис. 9.6 демонстрируется внешний вид здоровой коронарной артерии и артерии с полностью развитой атероматозной бляшкой при гистологическом исследовании. При разъяснении атерогенеза необходимо помнить о непрерывной эволюции теорий, развиваемых на протяжении последних 50 лет, чтобы утвердить соответствующую перспективу.
Несколько ключевых теорий выдвинуты Haust и More [7], начиная с того, что неоднократное образование тромбов в стенке приводит к отложению фибриноподобного материала в многочисленных слоях однородного материала, разделенного фиброзной тканью. Другое утверждение состоит в том, что воспалительные процессы в интиме сосудов вызывают фиброзное утолщение с соединительнотканными клетками, вторгающимися в этот материал. Липидная теория основана на широко признанной роли диеты, насыщенной холестерином, и подтверждается развитием поражения артерий при скармливании чрезмерных количеств холестерина кроликам и другим животным. Сообщается также, что плазменные липиды способствуют тромбозу, и, таким образом, эта теория взаимно совместима с тромбогенной теорией. Предполагают, что в интиме появляется лишенная сосудов соединительная ткань в результате действия «пагубных агентов» крови, вызывающих отложение в стенке экссудата, извлеченного из крови. Такие агенты могут увеличивать проницаемость эпителиальных клеток, впуская вещества из крови в интимальные слои. 
PIIC. 9.6. ГИСТОЛОГИЯ КОРОНАРНОГО АТЕРОСКЛЕРОЗА.
Две микрофотографии главной коронарной артерии (справа) и маленькой ветви того же сосуда (слева) иллюстрируют гистологическую картину раннего и позднего коронарного атеросклероза.
А. Интима в очень небольшой степени нерегулярно утолщена. Имеется легкая фрагментация внутренней эластической мембраны, не эффективно воспроизведенная на этой микрофотографии. В других отношениях сосуд нормальный.
Б. Просвет этой большой коронарной артерии значительно уменьшен из-за большой атеросклеротической бляшки. Веретенообразные вакуоли в интиме сохраняются там, где растворились липиды. Интима сильно утолщена вследствие процессов, показанных на рис. 9.5. Гиалинизированная область выявляется в основной части бляшки. Область по периферии адвентицнн в нижней части микрофотографии инфильтрирована лимфоцитами.
Предшественниками атеросклеротических бляшек, как утверждается, являются кровоизлияния в интиме. Источники и пути входа различных составных частей в интимальные бляшки остаются весьма сомнительными, В последние годы внимание сфокусировано на природе компонентов бляшек, по поводу которой взгляды различны, и на эндотелиальном барьере, как месте входа веществ из плазмы крови.
Склонность атеросклеротических бляшек образовываться на расположенном против течения крае в местах ветвления артерии дала возможность Fry [18] предположить, что в стратегических местах областей нарушенного кровотока гемодинамические факторы могут вызывать механическое повреждение сосудов. Например, торможение плазмы крови трением может как бы срезать эндотелиальные клетки. Это воздействие усиливается при пульсирующем кровотоке и при отделении потока крови от стенки, что наблюдается, когда кровь с большой скоростью протекает по изгибу или входит в ветви. Fry показал, что даже чрезвычайно слабое механическое воздействие (например, мягкое поглаживание эндотелиального покрытия волосом из верблюжьей шерсти) значительно изменяет проницаемость эндотелия к белку. Это дает возможность предположить, что и другого рода механические силы могут также влиять на проницаемость эндотелия [19]. Артериальные стенки растягиваются артериальным давлением, но удары, выдерживаемые стенкой, распределены неравномерно, особенно в месте отхождения основных ветвей. Демонстрация того факта, что очень слабые механические силы и гидравлические удары могут нарушить эндотелиальный барьер и увеличить приток белка в интиму, повысила интерес к эндотелиальной проницаемости. Эндотелиальное покрытие капилляров допускает прохождение молекул и частиц значительных размеров через места соединений клеток (см. рис. 1.10). В противоположность этому покрытие артерий образуется эндотелиальными клетками со сложными соединениями, которые имеют зубчатые отростки, что делает их непроницаемыми для небольших макромолекул (таких, как пероксидаза хрена). Растет количество данных, свидетельствующих о том, что эндотелиальное покрытие артерий и в норме может подвергаться деградации с последующим восстановлением. Наблюдения такого рода обеспечивают ориентировочное объяснение давнего вопроса о том, как липиды и другие компоненты интимальных бляшек могут проходить через эндотелиальный барьер.
Несмотря на многочисленность концепций, разработанных в прошлом, продолжают развиваться новые концепции. В настоящее время интерес фокусируется на многочисленных взаимодействующих факторах, из которых наиболее привлекательны следующие. Ross и Glomset [20] заметили, что гладкомышечные клетки в интиме артериальных стенок у младенцев присутствуют лишь эпизодически, а у взрослых они выявляются с возрастающей частотой, особенно в местах ветвлений. Это послужило основой для концепции о том, что повреждение эндотелия может быть восстановлено без болезненных проявлений, если только оно не является хроническим или рецидивирующим. Посредством катетера с баллончиком на конце они вызывали локальную десквамацию (слущивание) эндотелия в больших артериях (например, бедренной) и изучали реакцию на это искусственное повреждение. Клетки, идентифицируемые как гладкомышечные, наблюдались в пределах внутренней эластической мембраны как бы на пути миграции в интиму. Развивались утолщения, которые постепенно в течение 6 мес или около того исчезали. Однако при вызванной гиперхолестеринемии были обнаружены внутри гладкомышечных клеток отложения липидов, которые, по-видимому, растворялись, а их компоненты откладывались в экстрацеллюлярных пространствах развивающегося поражения. Было обнаружено, что тканевые культуры из сосудистых гладких мышц пролиферируют лишь в присутствии определенных макромолекул, извлеченных из плазмы или тромбоцитов. В результате этих наблюдений возникло предположение, что эндотелиальное повреждение делает интиму сосуда не защищенной против действия плазмы и скоплений тромбоцитов, высвобождающих макромолекулы, которые стимулируют гладкомышечную пролиферацию в интиме. Сообщалось о скоплениях тромбоцитов в местах повреждения эндотелия. Липиды из плазмы захватываются гладкомышечными клетками, которые затем разрушаются и оставляют свое содержимое в развивающейся атероматозной бляшке. Эта концепция является хорошим примером современной тенденции к развитию многофакторных гипотез и проверке их путем более определенных экспериментов. По-видимому, маловероятно, что непрямые данные, выявленные, например, путем эпидемиологических исследований, смогут когда-либо раскрыть определенные причинно-следственные взаимоотношения, необходимые для объяснения этой проблемы. Только время и непрерывные экспериментальные исследования обеспечат ответ(ы) на эту интересную загадку.
Распространенность коронарного атеросклероза
РИС. 9.7. РАЗВИТИЕ И РАСПРОСТРАНЕНИЕ КОРОНАРНОГО АТЕРОСКЛЕРОЗА.
В серии из 100 посмертных исследований определялась степень выраженности атеросклеротических изменений в каждом из ответвлений коронарных артерий у людей в каждом десятилетии от 30 до 89 лет. Усредненные данные о степени поражения различных сегментов артериального дерева вычерчены в виде графика. В правой главной ко
ронарной артерии и в передней нисходящей и огибающей ветвях левой коронарной артерии отмечены аналогичные степени атеросклеротических изменений. Более мелкие ветви правой коронарной артерии поражены не так тяжело (по White, Edwards, Dry [22]).
Начальные стадии коронарного атеросклероза обнаруживаются почти у всех взрослых. Если придерживаться твердых критериев, то только очень маленькие дети совершенно свободны от каких-либо признаков этой болезни. С возрастом распространенность и тяжесть атеросклеротических поражений коронарных артерий увеличивается. White, Edwards и Dry [22] представили в виде таблицы полученные ими при проведении 100 последовательных аутопсий данные о степени атеросклеротического поражения коронарных артерий у людей в возрасте от 30 до 89 лет. Некоторые из результатов этого исследования суммированы на рис. 9.7. Средняя тяжесть поражений увеличивалась очень быстро в промежутке от 30 до 49 лет. Поражения правой коронарной артерии и двух главных ветвей левой коронарной артерии (передняя нисходящая и огибающая) были аналогичны. В среднем бляшки были менее обширны в более мелких ветвях правой коронарной артерии (задняя нисходящая и правая краевая). Это исследование показывает, что тяжесть атеросклеротических поражений после 50 лет имеет тенденцию оставаться довольно постоянной. Около 70% людей, которым уже исполнилось 50 лет, имеют склероз где-нибудь в разветвлениях коронарной артериальной системы третьей или большей степени.
Функциональные эффекты закупорки коронарных сосудов
РИС. 9.8. ОСТРАЯ ОККЛЮЗИЯ ОГИБАЮЩЕИ КОРОНАРНОЙ АРТЕРИИ.
Острая окклюзия огибающей коронарной артерии {передняя нисходящая артерия была предварительно перевязана) вызывала быстрое снижение скорости и ускорения тока крови в легочной артерии и аорте. На центральной панели показана величина минутного объема правого и левого желудочков, выведенная путем интегрирования аортального и пульмонального кровотока в пределах интервалов в 2 Чч с. Уменьшенный ударный объем компенсировался непрерывной тахикардией, сохраняющей первоначальный сердечный выброс. Кривые справа иллюстрируют изменение левожелудочкового изгнания (скорость бумаги 25 мм/с) (по Rushmer R. et al. Amer Heart. J., 1963, 66, 530).
Развивающиеся атероматозные бляшки значительно уменьшают просвет коронарных артерий (см. рис. 9.5 и 9.6). Уменьшение просвета увеличивает сопротивление кровотоку к периферии от локализации атеросклеротических поражений. Таким образом, давление вдоль сосуда падает больше, чем в норме, и перфузионное давление в дистальных ветвях уменьшается. Поскольку в больших артериях градиент давления очень низкий, их просветы могут быть значительно уменьшены без существенного уменьшения напорного давления за местом обструкции. В мелких артериях такое же уменьшение просвета приводит к значительно большему падению давления. При коронарном атеросклерозе обычно имеется не изолированное поражение, а ряд поражений, рассеянных по всему коронарному артериальному дереву. При прохождении крови через каждое место обструкции некоторая часть напорного давления теряется. Расширение мелких коронарных сосудов помогает компенсировать увеличенное вверху по течению сопротивление. Однако компенсаторная дилатации коронарного русла ограничена, так что уменьшение просвета сверх некоторой критической степени вызывает прогрессирующее уменьшение кровотока.
Атеросклероз развивается постепенно и может полностью закупорить большую ветвь коронарной артерии, не вызвав деструкции миокарда, потому что коллатеральные каналы от смежных ветвей расширяются и несут дополнительную кровь, поддерживающую жизнедеятельность и функции пораженной области (см. рис. 9.1). Широко распространенный коронарный атеросклероз иногда обнаруживается при посмертном исследовании больных, у которых при жизни не было никаких признаков недостаточности кровообращения сердца. Экспериментальные исследования с окклюзией коронаров ясно показали важное значение скорости, с которой развивается закупорка.
Экспериментальное зажатие коронарных сосудов. Функциональные эффекты острой коронарной окклюзии исследовались на бодрствующих собаках, полностью выздоровевших после вживления регистрирующих датчиков такого типа, как были описаны в главе III. При окклюзии одной из главных коронарных артерий (например, передней нисходящей или огибающей) посредством петли, управляемой снаружи, эффекта почти не отмечалось. Если же во время операции перевязывалась передняя нисходящая ветвь, то при закрытии просвета огибающей артерии через одну или две недели после этого в течение 20 ударов развивались глубокие нарушения функции левого желудочка [23]. При введении изупрела (isuprel) до и после окклюзии коронарных сосудов можно было видеть, что реакция желудочка к этому воздействию после окклюзии становилась и слабее и короче, чем во время контрольного периода. Это дает возможность предположить, что коронарный резерв был в значительной степени исчерпан.
Изменения, вызываемые коронарной окклюзией, характеризовались сильной тахикардией, сниженным ускорением оттока, более низкой максимальной скоростью, слегка уменьшенным систолическим давлением в желудочке, сниженным dP/dt желудочкового давления и увеличенным давлением наполнения желудочка (рис. 9.8). Из этих наблюдений вытекает концепция, согласно которой желудочки действуют как импульсные генераторы, очень быстро передавая энергию движущейся крови, что больше похоже на эффект от удара деревянного молоточка по поршню, чем на эффект сжатия органа рукой. Величина начального ускорения выброса крови желудочком во время каждого его сокращения, по-видимому, является наиболее чувствительным и существенным показателем при снижении функции желудочка в результате окклюзии коронарных артерий и других экспериментальных процедур, уменьшающих динамическую производительность сердца [24].
