Атеросклероз: анатомия коронарных артерий - динамика сердечно-сосудистой системы
АТЕРОСКЛЕРОЗ: ОККЛЮЗИОННАЯ БОЛЕЗНЬ КОРОНАРНЫХ И ПЕРИФЕРИЧЕСКИХ АРТЕРИЙ
Сердце должно снабжаться достаточным количеством кислорода и питательными веществами, чтобы непрерывно возмещать как энергию, затраченную на полезную работу, так и потери энергии, вызванные тем, что сердце не является идеально работающим насосом. Если во время каждого цикла миокард желудочков будет тратить энергии больше, чем ее образуется, минутный объем сердца вскоре должен уменьшиться до такой степени, чтобы снова установилось равновесие между расходом и восстановлением энергии. Судя по очень низкому содержанию кислорода в крови, оттекающей от миокарда по коронарным венам, клетки миокарда постоянно функционируют в среде с очень низким напряжением кислорода. Поскольку из коронарной крови в условиях покоя извлекается 75% всего кислорода, увеличение доставки кислорода к миокарду может осуществляться, как правило, лишь за счет усиления коронарного кровотока.
АНАТОМИЯ КОРОНАРНЫХ АРТЕРИЙ
Коронарные артерии окружают сердце по краю желудочков подобно венцу (короне). Они начинаются в устьях, расположенных на расстоянии 0,7—1 см выше корней полулунных створок, так что при открывании аортальных клапанов во время систолы устья никогда не закрываются. Главные стволы правой и левой коронарных артерий проходят по направлению соответствующих атриовентрикулярных борозд и окружают основание сердца. Коронарные сосуды распределяются по эпикардиальной поверхности, затем погружаются в миокардиальную массу, где последовательно делятся, образуя богатую сеть капилляров (см, рис. 4. 16).
Левая коронарная артерия
Левая коронарная артерия выходит из левого аортального синуса и делится почти сразу же на две ветви. Передняя нисходящая ветвь, проходя вдоль передней межжелудочковой борозды по направлению к верхушке сердца, отдает несколько ветвей к передней части перегородки. Левая огибающая ветвь проходит вокруг основания левого желудочка вдоль коронарной борозды и заканчивается в задней нисходящей ветви. Ветви левой коронарной артерии снабжают весь левый желудочек (кроме задней стороны основания свободной части желудочковой стенки), передние две трети межжелудочковой перегородки, переднюю поверхность левого края свободной стенки правого желудочка, верхушку, нижнюю половину межпредсердной перегородки и левое предсердие.
РИС. 9.1. КОРОНАРНЫЕ АРТЕРИИ И КОЛЛАТЕРАЛИ.
Гипсовые слепки коронарных артерий раскрывают сложное ветвление и густоту распределения сосудов повсюду в стенках сердца. Спиралевидные коллатеральные сосуды, соединяющие различные артериальные ответвления, показаны стрелками.
Эти фотографии любезно предоставлены нам доктором Giorgio Buroldi (Институт патологической анатомии, Миланский университет, Милан, Италия).
Правая коронарная артерия
Правая коронарная артерия берет начало в правом аортальном синусе, достигает задней межжелудочковой борозды по коронарной борозде в основании правого желудочка. От коронарного кольца спускаются ряд ветвей, снабжающих стенки желудочков. Эта артерия снабжает переднюю и заднюю (диафрагмальную) стенки правого желудочка (кроме его верхушки, которая снабжается левой нисходящей артерией), правое предсердие и синусный узел, заднюю треть межжелудочковой перегородки, атриовентрикулярный узел, верхнюю половину межпредсердноп перегородки и заднюю часть основания левого желудочка.
В 50% случаев существует добавочное коронарное устье, дающее начало конусно® артерии, которая снабжает левую переднюю сторону и устье правого желудочка на уровне отверстия пульмонального клапана. Эта артерия соединяет ветви от левой коронарной артерии и образует артериальный круг, названный в честь Вьессена, который описал его в начале XVIII века.
Синусный узел снабжается правой предсердной артерией [1], которая ответвляется в большинстве случаев от правой коронарной артерии. Иногда она является ветвью левой огибающей артерии.
РИС. 9.2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КОРОНАРНЫХ АРТЕРИЙ В СТЕНКАХ ЖЕЛУДОЧКОВ.
А. Задняя часть межжелудочковой перегородки и часть задней стороны левого желудочка снабжались правой коронарной артерией в 48% случаев из серии посмертных исследований. Такое распределение было классифицировано как преобладание правой коронарной артерии.
Б. Равномерное распределение коронарных артерий обнаружено в 34% препаратах.
В. Преобладание левой коронарной артерии (левая коронарная артерия снабжает некоторые из смежных областей правого желудочка и фактически всю межжелудочковую перегородку) встретилось в 18%. Пациенты с преобладанием левой коронарной артерии, по-видимому, более чувствительны к инфаркту миокарда при окклюзии коронаров (по Schlesinger М. G., Arch. Path., 1940, 30, 403—415).
Атриовентрикулярный узел снабжается ветвью того же названия, которая отходит от правой коронарной артерии [2]. У собак межжелудочковая перегородка получает довольно богатое сосудистое снабжение от перегородочных ветвей, отходящих вблизи начала главных коронарных каналов. Конусные и септальные ветви могут иметь большое значение для снабжения кровью сосудистого русла, расположенного ниже места возможной закупорки главных коронарных артерий. Обильные сети коронарных сосудов, снабжающие стенки сердца, можно обнаружить легче всего при введении в сосуды застывающей пластмассы и лизисе миокарда на некотором расстоянии от них (рис. 9.1) [3]. Рисунок распределения сосудов является довольно вариабельным, особенно на задней стороне стенок желудочков и в перегородке. Schlesinger [4] описал три основных типа распределения коронарных сосудов в миокарде: 1) преобладание правой коронарной артерии- 2) равномерное распределение и 3) преобладание левой коронарной артерии (рис. 9.2). Если правая коронарная артерия снабжает заднюю сторону левого желудочка, говорят о доминировании правой коронарной артерии. Наоборот, при преобладании левой коронарной артерии последняя снабжает некоторые из прилежащих областей правого желудочка.
Данные аутопсии и инъекционных исследований показывают, что в большинстве случаев (вплоть до 48%) в сердцах людей наблюдается преобладание правой коронарной артерии над левой, а в 34% — равномерное их распределение [4,5]. Хотя для здорового сердца это не играет никакой роли, тип анатомического распределения коронарных артерий приобретает важное значение для исхода при заболевании коронарных артерий. Например, внезапная окклюзия большой коронарной артерии может быть смертельной, в то время как окклюзия малой коронарной артерии, которая совершенно не участвует в кровоснабжении левого желудочка, не вызовет существенного поражения миокарда. Пациенты с преобладанием левой коронарной артерии более склонны к гибели при окклюзии коронарных артерий. Анатомическое доминирование правой коронарной артерии является характерным свойством здорового сердца, а не результатом компенсации болезни коронарных артерий. Несмотря на такое анатомическое преобладание, кровоток в левой коронарной артерии всегда выше, чем в правой (как это показано при посмертном исследовании человеческих сердец путем перфузии). Это преобладание кровотока в левой коронарной артерии, вероятно, связано с величиной мышечной массы, снабжаемой левой коронарной артерией.
РИС. 9.3.
Коронарные капилляры не только густо распределены на всем протяжении стенки желудочка, но несут кровь в непосредственной близости от миокардиальных фибрилл. Среди фибрилл обильно распределены митохондрии как признак длительно многочисленные поддерживаемой интенсивной метаболической активности. Микрофотографии любезно предоставлены нам доктором Dennis Reichenbach (отделение патологии, Вашингтонский университет).
Капиллярная сеть миокарда
Ветви от главных коронарных сосудов спускаются по направлению к верхушке сердца, отдавая ветви, проникающие вглубь миокарда, при делении которых образуются густые анастомозирующие капиллярные сети, идущие примерно параллельно миокардиальным пучкам. Характер распределения рубцов, возникающих в связи с окклюзией определенных коронарных ветвей, дает возможность предположить, что каждый пучок миокардиальных волокон имеет индивидуальное кровоснабжение, хотя соединительные каналы связывают между собой эти сосудистые сети. Было обнаружено, что капиллярные сети в миокарде желудочков содержат метартериолы с гладкомышечными клетками, расположенными с нерегулярными интервалами вдоль их длины. Истинные капилляры, состоящие из эндотелиальных трубок, возникают как ветви метартериол. В местах отхождении истинных капилляров расположены манжеты из гладкой мускулатуры, или прекапнллярные сфинктеры.
Таким образом, капиллярная сеть коронарных сосудов имеет организацию, сравнимую с таковой у соответствующих малых сосудов в других тканях.
Коронарные капилляры густо распределены среди миокардиальных волокон и тесно связаны с примыкающими миокардиальными филаментами. Большая концентрация митохондрий в области капилляров дает наглядное впечатление о высоких скоростях и интенсивности метаболизма миокарда. Очень малое расстояние диффузии от крови к активным сократительным элементам миокарда частично объясняет чрезвычайно высокую степень извлечения кислорода из крови, протекающей через коронарные капилляры (рис. 9.3).
Отношение капилляров к миокардиальным волокнам у новорожденных примерно 1 : 4- у взрослых оно становится равным 1 : 1 [6]. В желудочках сердца человека капилляры распределены равномерно, и в левом и правом желудочках их число достигает 3000—4000 на 1 мм2 ткани. Подсчитано, что максимальное расстояние, на которое веществам приходится диффундировать, в этом случае равняется 8 мкм (см. также рис. 4. 16). По-видимому, эти значения относительно неизменны в течение всей жизни. Довольно интересно, что эта однородность распределения сосудов не является общей для всех частей сердца: межжелудочковая перегородка имеет меньшую плотность капилляров, чем желудочки. Атриовентрикулярный узел довольно скудно снабжен капиллярами [7]. В результате этого диффузионное расстояние в пределах относительно редкой капиллярной сети проводящей системы гораздо больше, чем в сократительном миокарде, что приводит к большей чувствительности проводящей системы к ишемии.
Коллатеральное кровоснабжение
Артериальные каналы, соединяющие различные ветви одной и той же
коронарной артерии (гомокоронарные анастомозы) или ветви двух различных коронарных артерий (межкоронарные анастомозы), были обнаружены во всех здоровых сердцах в обширном исследовании Baroldi и Scomazzoni [3]. Гомокоронарные анастомозы выявляются в больших количествах в различных местах стенок желудочков, соединяя ветви диаметром меньше 500—1000 мкм. Межкоронарные артерии обнаруживаются в областях, примыкающих к двум коронарным артериям (см. рис. 9.1). Оба типа анастомозов можно найти повсюду по всей толщине желудочковых стенок, кроме слоев, расположенных непосредственно под эпикардом. В здоровом сердце кровоток через такие коллатеральные каналы обычно мал или непостоянен по величине и практически не имеет функционального значения, поскольку давление крови на обоих концах каналов должно быть почти одинаковым. Однако обструкция одной ветви коронарной артерии вызывает резкое падение давления в этом конце канала, который будет в этом случае нести кровь от интактной артерии в периферическую часть закупоренной артерии. Таким образом, коллатеральные каналы имеют чрезвычайно большое значение для сохранения жизни людей с острой окклюзией коронарной артерии.
Вены миокарда
Венозные системы правого и левого желудочков неидентичны. Вены правого желудочка отводят кровь в передние сердечные вены, которые опорожняются индивидуально в правое предсердие непосредственно над атриовентрикулярными клапанами [8]- венозная система левого желудочка собирается в один одиночный канал, или коронарный синус [9]. Это основное отличие позволило проводить исследования метаболизма левого желудочка у животных и у человека. Кровь от глубоких мышечных слоев отводится в правое предсердие и полости желудочков через тебезиевы вены [8]. Прямые связи между мелкими сосудами коронарной сети и камерами желудочков привлекали большое внимание в прошлом. Инъекционные исследования коронарных артерий показали, что некоторые маленькие веточки от терминальных артерий проникают прямо через эндокард (артериополостные сосуды) или присоединяются к более крупным каналам (артериосинусоидальные сосуды), которые опорожняются в правую или левую камеры. Тебезиевы вены проходят от венозного конца капилляров или от глубоких коронарных вен к эндокардиальной поверхности. В основном коронарные вены сопровождают коронарные артерии, проходя по направлению к атриовентрикулярной борозде и заканчиваясь в коронарном синусе, который опорожняется в правое предсердие через его заднюю стенку.
