ИНФАРКТ МИОКАРДА, БИОХИМИЧЕСКИЕ СДВИГИ, СОПУТСТВУЮЩИЕ РАЗВИТИЮ ИШЕМИИ

Инфаркт миокaрда – форма ишемической болезни сердца (ИБС), развивающаяся вследствии недостаточного кровоснабжения миокарда, приводящая к развитию некроза (гибели) участка миокарда [1, 2].

Причины и механизм развития

Инфаркт миокарда возникает вследствие закупорки коронарных артерий. Атеросклероз – основная причина инфаркта, результат дислипопротеинемии [1, 2].

Дислипопротеинемия – нарушение обмена липопротеинов, самые распространненые его причнами являются нарушения  обмена холестерола и триацилглицеролов [1, 2, 4]. По классификации, основанной на разделении липопротеинов (ЛП) методами ультрацентрифугирования в градиентах плотности солевых растворов, выделяют: хиломикроны (ХМ) с плотностью менее 0,950 г/мл, ЛП очень низкой плотности (ЛПОНП) с плотностью 0,950-1,006 г/мл, ЛП промежуточной плотности (ЛППП) с плотностью 1,006-0,020 г/мл, ЛП низкой плотности (ЛПНП) с плотностью 1,020-1,063 г/мл и ЛП высокой плотности (ЛПВП) с плотностью 1,063-1,210 г/мл [5]. Дефект метаболизма холестерола и наиболее им богатых ЛПНП приводит к гиперхолестеролемии, а в дальнейшем может приводить к развитию атеросклероза. Гиперхолестеролемия – это превышение в крови нормальной концентрации холестерола. При атеросклерозе на стенках артерий  образуются так называемые атеросклеротических бляшки, состоящие в основном из отложений холестерола. Атеросклеротические бляшки разрушают клетки эндотелия сосудов, на месте повреждений часто образуются тромбы. Атеросклероз – заболевание, способное развиваться при дефекте многих генов. Одна из основных причин развития атеросклероза – несоответствие поступления выведению холестерола. Максимальное количество холестерола, которое может быть выведено из организма не превышает 1,5 г/сут, а поступление с пищей при несбалансированном питании может превышать этот барьер [1, 3, 4]. Генетические дефекты генов, при экспрессии которых образуются необходимые для метаболизма холестерина белки и ферменты, являются причиной следующих дислипопротеинемий.

Таблицы 1.

Дислипопротеинемии [1, c. 345]

Гиперхолестеролемия. Роль пищевого поведения в развитии гиперхолестеролемии

В крови взрослых людей в норме 3,1-5,2 ммоль/л холестерина, его величина, как правило, увеличивается с возрастом, вместе с риском развития ишемической болезни сердца [2, 4]. Гиперхолестеринемия способствует развитию атеросклероза. Вероятность развития болезни тем выше, чем выше концентрация ЛПНП и ниже концентрация ЛПВП. ЛПВП являются “антиатерогенным фактором”, так как переносят холестерин от тканей к печени, где он вступает в процесс утилизации. Норма ЛПВП 0,9 ммоль/л, норма ЛПНП 1,71—3,5 ммоль/л [1]. Коэффициент атерогенности (К) указывает на предрасположенность человека к заболеваниям, вызванных атеросклеротическим поражением сосудов: K= Хс общий — Хс лпвп/ Хс ЛПВП, где Хс общий – общая концентрация холестерина в крови, Хс ЛПВП – концентрация холестерина в составе ЛПВП. Этот показатель нормален в диапазоне от 2 до 2,5 единиц (не выше 3,2 для женщин и 3,5 для мужчин) [4, 6]. Зачастую гиперхолестеролемия развивается вследствие избыточного поступления с пищей: холестерина, углеводов и жиров. Для синтеза эндогенного холестерола необходимы: ацетил-КоА, АТФ и NADPH [1]. Эти продукты образуются при окислении глюкозы и жирных кислот, поэтому избыточное поступление углеводов и жиров с пищей приводит к развитию гиперхолестеролемии. В норме поддерживается динамический баланс между синтезом своего, поступившего с пищей и выведением из организма холестерина, с возрастом у многих людей выведение снижается.

Накопление и преобразования липопротеинов

Артерии имеют следующие строение: изнутри сосуд выстлан эндотелием, расположенным на соединительном тканном слое с погруженными в нём гладкомышечными клетками, внутренний слой сосуда носит название – интима. Индикаторы проявления болезни — так называемые липидные пятна [2]. Их появление связано с местным отложением липопротеидов в интиме. Атерогенными свойствами обладают ЛПОНП, ЛПНП и ЛППП, так как они переносят холестерин к клеткам тканей организма. ЛПОНП являются основными переносчиками эндогенного жира [1, 3]. ЛППП и ЛПНП образуются в кровяносном русле из ЛПОНП под действием ЛП-липазы. Изначально переносимые ими вещества откладываются в интиме преимущественно за счет связывания с протеогликанами межклеточного вещества. Во внутренней оболочке сосуда связанные с протеогликанами липопротеиды могут вступать в химические реакции. Преобладающими являются два типа таких реакций: окисление и неферментативное гликозилирование [1, 6]. Содержание антиоксидантов в интиме значительно меньше, чем в плазме, из-за этого липидный и белковый компоненты ЛПНП легко окисляются. Окисление апопротеинов ведет к разрыву пептидных связей и соединению боковых цепей аминокислот (β-аминогруппы лизина) с продуктами расщепления жирных кислот (4-гидроксиноненаль и малоновый диальдегид) [1, 3, 6]. При перекисном окислении липидов образуются оксистерины, гидроперекиси и альдегиды. Стойкая гипергликемия, причиной которой является сахарный диабет, усиливает неферментативное гликозилирование апопротеинов, что также ускоряет атерогенез.

Роль лейкоцитов в образовании пенистых клеток

Миграция лейкоцитов, в основном моноцитов и лимфоцитов, — вторая фаза развития липидного пятна. Их миграцию в интиму обеспечивают расположенные на эндотелии рецепторы, молекулы адгезии, они обеспечивают перемещение лейкоцитов во внутреннюю оболочку сосуда. Особое место среди этих рецепторов занимают адгезивные молекулы сосудистых клеток (VCAM-1) и молекулы межклеточной адгезии 1 типа (ICAM-1). Их синтез могут повышать молекулы цитокинов. Так, интерлейкин-1 (ИЛ-1) и фактор некроза опухолей (ФНО) инициируют синтез эндотелия VCAM-1 и ICAM-1 рецепторов [2, 4]. Важно знать, что выброс цитокинов клетками эндотелия стимулируется модифицированными липопротеинами. Таким образом образуется порочный круг. Имеет значение и характер тока крови. На участке  артерии с отсутствием коллатеральных сосудов кровь течет ламинарно, количество молекул адгезии при таком движение крови снижается. Кроме того, ламинарный кровоток способствует синтезу в клетках эндотеля окиси азота (NO) [3]. Сосудорасширяющее действия которой, в низкой концентрации, поддерживается эндотелием, также NO обладает противовоспалительной активностью, снижая, например, синтез VCAM-1. Но в местах ветления сосудов ламинарный ток часто нарушен, именно здесь чаще всего возникают повреждения эндотелия в результате образования атеросклеротической бляшки. Связавшиеся с рецепторами лейкоциты проходят через эндотелий и попадают в рыхлую волокнистую соединительную ткань внутренного слоя сосуда. Окисленные (например, перекисью водорода) ЛПНП способствуют хемотаксису лейкоцитов, усиливая миграцию последних. В дальнейшем процессе образования липидного пятна   принимают участие моноциты. Мигрировавшие в интиму моноциты дифференцируются в  макрофаги, которые за счет поглощения модифицированных липопротеинов, превращаются в заполненные липидами ксантомные «пенистые» клетки [1]. Макрофаги и некоторые другие клетки имеют собирательные рецепторы, участвующие в захвате измененных частиц ЛП, к ним относятся «скевенджер» –рецепторы [2, 4]. В норме в эндоцитозе ЛПНП участвуют известные апо В,Е-рецепторы («классические» ЛПНП–рецепторы), активность которых низкая, и не ведет к накоплению эфиров холестерина в клетке. При дефекте этих рецепторов как у экспериментальных животных, так и у больных (например, семейной гиперхолестеринемией) выявляются многочисленные ксантомы и атеросклеротические бляшки, заполненные пенистыми клетками [1, 3]. Некоторые ксантомные клетки, поглотившие липопротеиды из межклеточного вещества, покидают стенку артерии, препятствуя тем самым накоплению в ней липидов. Если же поступление липопротеидов в интиму преобладает над их удалением, липиды накапливаются, и в итоге образуется атеросклеротическая бляшка. В увеличивающейся бляшке некоторые пенистые клетки подвергаются апоптозу или некрозу. В результате в центре бляшки может образовываться полость, заполненная свободными липидными массами, что характерно для поздних стадий атерогенеза.

Триада патологических изменений при инфаркте миокарда

1. Выход содержимого липидной бляшки при её разрыве.
2. Тромбоз.
3. Спазм сосуда.

При гиперхолестеролемии на стенках артерий происходит отложение жиро-белковых масс, которые со временем, при активации фибробластов макрофагами, могут прорастать соединительной тканью с образованием фиброзной бляшки, выступающей в просвет сосуда и  суживающей его [2]. При острых формах ишемической болезни сердца степень сужения может достигать критических величин, что может заканчиваться инфарктом миокарда.

Повышенное артериальное давление, курение, интенсивная физическая - факторы, способные вызвать разрыв бляшки с повреждением целостности интимы артерии и попаданием атероматозных масс в ее просвет [2]. Возникает следующая стадия - тромбоз, который с одной стороны, является защитным механизмом, возникающим с целью устранить дефект, а с другой – играющим главную роль в обтурации сосуда. Изначально тромб формируется внутри поврежденной бляшки, затем распространяется на весь просвет сосуда [1, 2]. Часто такие тромбы достигают до 1 см [2, 3] в диаметре и полностью перекрывают просвет пораженной артерии с остановкой кровотока в ней.

Омертвление участка миокарда, величина которого зависит от диаметра перекрытой тромбом артерии, характеризуется необратимостью повреждения. Спустя 1-2 недели после инфаркта некротический участок начинает замещаться рубцовой тканью. Окончательно рубец будет сформирован  через 1-2 месяца [1, 2, 4].

По итогам данной работы можно сделать несколько выводов:

1. Атеросклероз, результат нарушения липидного обмена, является основным звеном патогенеза ишемической болезни сердца.
2. Для диагностики и выбора наиболее эффективного лечения пациентов с сердечной патологией следует иметь полное представление об этиологии и патогенезе ИБС.
3. Одна из основных причин развития ИБС – наследственные болезни обмена липидов. Также несомненно важно помнить о профилактиктических мерах, а именно, правильном питание, отказе от вредных привычек, регулярном занятие спортом, что позволит предупредить острую форму ИБС – инфаркт миокарда.

Список литературы:

1. Биологическая химия с упражнениями и задачами: учебник/ под ред. С.Е. Северина. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: ГЭОТАР – Медиа, 2013. – С.302-396.
2. Патологическая анатомия: учебник/ А.И. Струков, В.В. Серов. – 5-е изд. стер. – М.: Литтерра, 2010. – С. 359-360
3. Медицинская физиология: учебник/ А.К. Гайтон, Дж.Э. Холл/ пер. с англ.; под ред. В.И. Кобрина. – М.: Логосфера, 2008. – С. 941-945
4. Климов А. Н. Обмен липидов и липопротеидов и его нарушения. Санкт-Петербург, 1999. – С. 512.
5. Ischemic myocardial injuries after cardiac malformation repair in infants may be associated with oxidative stress mechanisms /al. Cardiovasc Pathol // Oliveira MS.-2011,Jan-Feb. - P. 1-18
6. Foreman, R.D. Mechanisms of cardiac pain / R.D. Foreman // Ann. Rev. Physiol. – 1999. – Vol. 61. – P. 143-167.