Критический уровень «давления закрытия»
Критический уровень «давления закрытия», т. е. уровень, при котором коронарный кровоток прекращается, составляет около 1,6—2,4 кПа (12—18 мм рт. ст.). Величина критического «давления закрытия» зависит от тонуса сосудов (R. S. Alexander, 1977). Прекращение кровотока объясняется уравновешиванием сил перфузионного давления и сопротивления. Ретроградное давление, т. е. давление, измеряемое в периферическом конце перевязанной венечной артерии либо при заклинивании ее катетером, несколько превышает величину «давления закрытия» и составляет при нормальном давлении в аорте около 2,4—3,5 кПа (18—26 мм рт. ст.). Это объясняется тем, что кровь поступает в перевязанную артерию ретроградно через капилляры и артерио-венозные анастомозы. Величина ретроградного давления в определенной степени отражает развитие сети анастомозов, но зависит также и от уровня АД.
Приведенные выше величины ретроградного давления получены в экспериментах с заклиниванием на 60 с венечной артерии катетером в опытах на здоровых собаках с интактной грудной полостью. Другие авторы приводят другие величины его — 4,7—5,3 кПа (35—40 мм рт. ст.) (А. В. Сапожков, 1975). Расхождения обусловлены разными условиями экспериментов, влиянием внутригрудно-го давления, состоянием миокарда и точностью измерения и установки нулевого уровня давления. С увеличением продолжительности ишемии величина ретроградного давления несколько возрастает.
Зависимость кровотока и давления
Упомянутые выше данные о зависимости коронарного кровотока от перфузионного давления получены на препаратах с нарушенной ауторегуляцией. В условиях сохраненной ауто-регуляции изменение эффективного перфузионного давления в пределах от 20 до 6,7 кПа (от 150 до 50 мм рт. ст.) ведет к изменению кровотока не более чем на 7 % (P. Mosher и соавт., 1964). Системы регуляции создают относительную независимость коронарного кровообращения от перфузионного давления. Во многих физиологических реакциях кровообращения повышение АД относительно невелико, а коронарный кровоток изменяется в широких пределах в соответствии с потребностями миокарда. Он может значительно возрастать при снижении АД, например, при кровопотере.
Падение давления в аорте до 5,3 кПа (40 мм рт. ст.), вероятно, является близким к критическому. Полное расширение коронарных сосудов происходит при перфузионном давлении 2,7 кПа (20 мм рт. ст.) (J. Downey и соавт., 1976). Критический уровень давления, при котором, несмотря на расширение сосудов, кровоток существенно уменьшается и становится неадекватным метаболическим потребностям миокарда, является величиной относительной, непостоянной. При высоких метаболических потребностях миокарда, при атеросклерозе коронарных сосудов он выше. Когда критический уровень перфузионного давления приближается к величине диастолического давления в аорте, развивается коронарная недостаточность.
Эффективное перфузионное давление
Эффективное перфузионное давление (Pi — Р2) для анализа динамики коронарного кровотока определяют путем вычитания величины давления на путях оттока венозной крови из величины давления в аорте. Так как давление на путях оттока складывается из различных для камер сердца величин, а доля оттока через венечный синус и камеры сердца непостоянна, то расчеты суммарного эффективного перфузионного давления имеют лишь теоретическое значение. В клинических исследованиях для анализа патогенеза нарушений коронарного кровообращения используют, как правило, не расчетную величину эффективного перфузионного давления, а данные о давлении в аорте, полостях сердца и венечном синусе. Практическое приравнивание величины перфузионного давления к величине давления в аорте из-за малых величин венозного давления оправдано для ориентировочного анализа кровотока в диастолу.
В исследованиях прошлых лет на основании опытов на изолированных фибриллирующих и работающих сердцах, сердечно-легочном препарате и сердце in situ констатирована зависимость между уровнем перфузионного давления и коронарным кровотоком. Данные литературы о зависимости коронарного кровотока от перфузионного давления обобщены в монографии Г. Н. Ароновой (1970).
Динамика коронарного кровообращения
Коронарный кровоток у человека и животных составляет в среднем 72—80 мл на 100 г массы сердца (D. E. Gregg, 1963), но, по данным различных авторов, диапазон его колебаний более широк и достигает 60—150 мл. Сравнительная характеристика данных различных авторов об интенсивности коронарного кровотока приведена в работе G. Rowe (1959). В стрессорных реакциях коронарный кровоток возрастает до 600 мл на 100 г миокарда (D. E. Gregg, 1963). У человека во время тяжелой физической нагрузки суммарный коронарный кровоток, вероятно, достигает 1000—1200 мл.
В соответствии с законом Пуазейля кровоток прямопропорционален перфузионному давлению и обратнопропорционален сопротивлению сосудов/
Применение закона Пуазейля для расчетов параметров коронарного кровотока имеет ограничения, обусловленные особой динамикой пульсирующего потока, двойной зависимостью г от тонуса сосудов и экстраваскулярного сжатия, а также трудностью определения Р2.
Другие методы исследования
Проблемы физиологии и патофизиологии коронарного кровообращения в настоящее время решаются с использованием большого количества методов, применяемых для изучения других сосудистых областей и систем организма и поэтому здесь не рассмотрены. Важнейшая информация о свойствах коронарных сосудов получена в опытах на полосках этих сосудов, в исследованиях с использованием биохимических и биофизических методов. Сохраняют значение патологоанатомические методы. Патогенез и динамика развития атеросклероза, степень, локализация и морфогенез атеро-склеротических поражений коронарных сосудов и миокарда, патологическая анатомия тромбоза, развитие коллатерального кровообращения в течение десятилетий оставались объектом интенсивного изучения и подробно описаны в литературе.
Ферментативные методы определения размеров инфаркта
Ферментативные методы определения размеров инфаркта миокарда базируются на математическом анализе площади некроти-зирующейся ткани и выхода из нее в кровь клеточных ферментов (С. Sol и соавт., 1978). В последние годы увлечение ферментативными методами определения размеров зоны некроза сменилось критическим отношением к ним. Возможны значительные ошибки из-за отсутствия достаточной корреляции между размером инфаркта миокарда и активностью ферментов, несовпадения времени забора крови и пиковой активности ферментов, влияния лекарств на активность ферментов и их выход из миокарда. Активность ферментов может возрастать при воспалительных заболеваниях и даже после внутримышечных инъекций лекарств. Вместе с тем экспериментальные и клинические исследования дают основание считать, что по активности ферментов в большинстве случаев могут быть получены сведения о размерах инфаркта миокарда, имеющие клиническое значение (А. В. Виноградов и соавт., 1981; W. Hermens, S. Witteveen, 1977, и др.)- Число ошибок уменьшается при определении медленно метаболизирующихся и хорошо вымывающихся из зоны инфаркта ферментов. Этим требованиям в большей степени отвечает а-гидроксибутиратдегидрогеназа по сравнению с креатинфосфокиназой и ее МВ-изоферментом. Увеличение активности аспарагиновой трансаминазы и лактатдегидрогеназы в плазме не строго специфичны для поражения сердца.
В экспериментах на животных и при биопсии сердца у человека используются многочисленные биохимические и морфологические критерии ишемии и некроза миокарда.
Биохимические методы оценки адекватности
Биохимические методы оценки адекватности коронарного кровотока основаны на особенностях метаболизма миокарда и специфичности изоферментов. При ишемии миокард уменьшает потребление молочной кислоты либо ее выделяет. Для практических целей нередко рассчитывают коэффициент лактат/пируват. Увеличение коэффициента свидетельствует об активации гликолиза в результате ишемии. Принято считать, что снижение потребления лактата до 10 % уже является признаком ишемии. Однако колебания потребления лактата и возможность его снижения до 10 % у здоровых людей, зависимость потребления лактата от его содержания в артериальной крови ограничивают диагностическую ценность метода. Возможно, что только отрицательная артерио-веноз-ная разница (АВР) по лактату может быть критерием неадекватности коронарного кровотока. Другими метаболическими критериями ишемии миокарда являются освобождение миокардом аденозина, гипоксантина, калия, фосфора и водорода (D. Watters, J. S. Forrester, 1978; R. M. Berne, 1980).
Резко выраженная ишемия вызывает повреждение клеточных мембран и выход в кровь из миокарда ферментов (М. М. Gebhard и соавт., 1977). Практическое значение имеет определение в крови 5-лактатдегидрогеназы, глутаматоксалацетаттрансаминазы, окси-бутиратдегидрогеназы и креатинофосфокиназы MB. Определение последней используют для расчетов размеров инфаркта миокарда (Н. А. Гватуа и соавт., 1979; А. В. Виноградов и соавт., 1981; L. H. Opie, 1980). Используют также определение миоглобина в плазме и моче (J. Jarzab, 1977).
Кимография
Кимография позволяет обнаружить участки дискинезии, гипокинезии и акинезии при регистрации движений внешнего контура сердца в различных проекциях в фазы сердечного цикла. Вентри-кулография дает представления о размерах, конфигурации и динамике изменений полостей сердца в фазы сердечного цикла. На основании данных вентрикулографии, кроме определения локальных изменений сократимости, дилатации и гипертрофии желудочка, изменений его жесткости и эластичности, можно оценить сократительную функцию миокарда по различным индексам, рассчитать систолический и диастолический объем, массу миокарда, функцию выброса и др. (F. Schoomaker и соавт., 1977). Эти данные косвенно, но весьма надежно характеризуют нарушения кровоснабжения миокарда, в особенности, их последствия и локализацию. С этой же целью применяют также неинвазивную радионуклидную вентри-кулографию (Н. Sigel и соавт., 1979; W. Gray и соавт., 1979). Неинвазивную радионуклидную вентрикулографию проводят с использованием гамма-камеры путем внутривенного введения эритроцитов, меченных "1ПТс.
Электрокардиографический метод картирования
Электрокардиографический метод картирования (использование 35—50 отведений с поверхности грудной клетки) позволяет ориентировочно определять размеры и локализацию ишемии и инфаркта миокарда передней и передне-боковой стенки левого желудочка сердца (А. В. Виноградов и соавт., 1981; D. Watters, J. S. Forrester, 1978).
Кардиодинамика, в частности увеличение периода напряжения, уменьшение периода изгнания, повышение конечного диастоличе-ского давления и ослабление сократимости, оцениваемое по общепринятым индексам, также дает косвенную информацию о неадекватности кровоснабжения миокарда. Более важны данные о дис-кинезии желудочков сердца, получаемые при рентгенокимографии, вентрикулографии и в особенности при эхокардиографии, а также, вероятно, в будущем при аксиальной компьютерной томографии. Локальные нарушения динамики сокращения левого желудочка сердца, определение областей гипокинезии, акинезии, асинхрониз-ма, и выбухание дает важную информацию не только для диагностики ишемии и инфаркта миокарда, но и установления локализации поражений. При острой ишемии миокарда дискинезия развивается раньше, чем изменения ЭКГ, и обнаруживается в тех случаях, когда небольшая область ишемии не вызывает изменений ЭКГ (Н. N.Wagner, 1982).
Критерий депрессии
При использовании критерия депрессии ST на 1—2 мм при максимальной физической нагрузке клинически значимый стеноз венечных артерий выявляется в 63—92 % случаев. Ишемические изменения на ЭКГ в реакции на физическую нагрузку редко возникают, когда коронарная артерия сужена менее чем на 50 %, и, как правило, развиваются при стенозе, достигающем 75 % и более (D. Watters, J. S. Forrester, 1978). Ложные положительные реакции могут быть обусловлены кардиомиопатией, миокардитом, нарушением проницаемости мембран, гипертрофией желудочков, резким повышением артериального давления, приемом диуретиков, сердечных гликозидов и др. (В. П. Лупанов и соавт., 1980; V. Froe-licher и соавт., 1976; L. R. Zohman, A. Kattus, 1977, и др.)- Ложные отрицательные результаты бывают при развитии коллатералей, поражении одной венечной артерии (W. Krelhaus и соавт., 1975). Вероятностный анализ с учетом факторов риска ИБС позволяет увеличивать надежность использования пробы с физической нагрузкой в установлении истинной коронарной недостаточности (В. П. Лупанов и соавт., 1980; J. Berman и соавт., 1978; S. E. Epstein, 1980, и др.)- Приблизительно у трети здоровых людей в возрасте 35—49 лет смещение сегмента ST вниз от изолинии и инверсия его обнаруживаются в течение мониторного круглосуточного наблюдения без каких-либо клинических проявлений ишемии миокарда (W. Armstrong и соавт., 1982). Более специфично для ишемии миокарда смещение сегмента ST вверх от изолинии (D. Wat-ters, J. S. Forrester, 1978).
На основании мощности и объема максимальной физической нагрузки и изменений ЭКГ в клинической практике рассчитывают коронарный резерв (В. П. Лупанов и соавт., 1980).