Механизмы нарушения сократительной функции кардиомиоцитов

Теоретически нарушения сократительной активности кардио­миоцитов могут быть обусловлены тремя основными причинами:

· нарушениями доставки к кардиомиоцитам субстратов для ресинтеза энергетически богатых соединений;

· нарушениями продукции, сохранения и утилизации энергии;

· нарушениями структуры и функции сократительных белков миокарда.

В условиях клиники все эти факторы тесно взаимосвязаны, и нередко достаточно сложно выявить первичный дефект, приводя­щий к миокардиальной недостаточности.
Наиболее спорной и наименее доказательной причиной мио­кардиальной недостаточности является нарушение доставки мио­карду субстратов для ресинтеза энергетически богатых соединений. Тем не менее, такую возможность можно допустить при резкой ги­пертрофии миокарда и при хронической недостаточности коронар­ного кровообращения (ишемическая болезнь сердца). При ишеми-ческой болезни сердца эти изменения могут носить локальный ха­рактер из-за нарушений кровоснабжения лишь отдельных зон мио­карда.

Нарушениям ресинтеза и накопления энергетически богатых соединений придается существенное значение в развитии миокарди­альной недостаточности при тиреотоксикозе, анемии и гиповитами­нозе B₁. Вполне допустимо предположение о том, что нарушения окислительного фосфорилирования в митохондриях могут вносить вклад в развитие миокардиальной недостаточности и при хронической гиперфункции миокарда. В частности, при хронической гиперфункции миокарда установлено уменьшение специфического пула АТФ, обеспечивающего деятельность ионных каналов. Нарушения окислительного фосфорилирования из-за повреждения митохондрий могут иметь место и при первичном повреждении кардиомиоцитов (миокардиты, кардиомиопатии).

Однако основной причиной нарушений сократительной активности длительно функционирующего в неблагоприятных условиях сердца является нарушение утилизации энергии. Это может быть связано как с уменьшением количества сократительных белков (акти­на и миозина), так и с изменениями их физико-химических свойств. Снижение протеинсинтезирующей способности кардиомиоцитов может быть обусловлено их длительной гиперфункцией. Кроме того, при миокардиальной недостаточности имеются и качественные из­менения сократительных белков миокарда, в частности, снижение АТФ-азной способности миозина из-за преимущественного синтеза миозина тяжелых цепей. Снижение АТФ-азной активности миози­на приводит к нарушению его взаимодействия с актином и ухудше­нию сократительной активности кардиомиоцитов. Конечным итогом этих изменений является ухудшение систолической функции мио­карда (систолическая дисфункция).

Биохимические изменения миокарда при миокардиальной недо­статочности не ограничиваются лишь процессами протеосинтеза, а затрагивают многие пути внутриклеточного метаболизма. В част­ности, установлено, что при миокардиальной недостаточности нару­шена способность эндоплазматического ретикулума утилизировать во время диастолы кальций из цитоплазмы кардиомиоцитов. Это приводит к повышению концентрации свободного кальция в цито­плазме кардиомиоцитов, что препятствует адекватной диссоциации актина и миозина и диастолическому расслаблению миокарда (диастолическая дисфункция).

Таким образом, миокардиальная недостаточность может приво­дить к нарушению как систолической, так и диастолической функ­ции кардиомиоцитов. Оба типа этих нарушений могут способство­вать развитию сердечной недостаточности.

Механизмы развития сердечной недостаточности

1. Нарушение образования энергии, превращение энергии в АТФ в митохондриях, транспорта АТФ из митохондрий в миофибриллы, использование энергии актиномиозиновым комплексом, потеря энергии на преодоление внутреннего трения и гемодинамических расстройств.

2. Истощение и недостаточность инотропных (повышающих сократимость миокарда) факторов.

3. Нарушение минерального обмена и функции клеточных мембран.

4. Перерастяжение миокарда и возрастание внутреннего трения в нем.

78. Патогенетические факторы недостаточности внешнего дыхания. Причины и механизмы нарушения вентиляции легких, диффузии газов через альвеолярно-капиллярную мембрану, перфузии легких кровью.

Патогенетические факторы недостаточности внешнего дыхания:

1) Нарушение вентиляции легких.

2) Нарушение диффузии газов через альвеолярно-капиллярную мембрану.

3) Нарушение легочного кровотока.

4) Нарушение вентиляционно-перфузионных соотношений.

5) Нарушение регуляции дыхания.

Нарушение вентиляции легких

Минутный объем дыхания (МОД), в нормальных условиях составляющий 6-8 л/мин, при патологии может увеличиваться и уменьшаться, способствуя развитию альвеолярной гиповентиляции либо гипервентиляции, которые определяются соответствующими клиническими синдромами.

Альвеолярная гиповентиляция – это уменьшение альвеолярной вентиляции за единицу времени ниже необходимой организму в данных условиях.

Выделяют следующие типы альвеолярной гиповентиляции:

Обструктивный тип

Этот вид альвеолярной гиповентиляции связан со снижением проходимости (обструкцией) дыхательных путей. При этом препятствие движению воздуха может быть как в верхних, так и в нижних дыхательных путях.

Причинами обструкции дыхательных путей являются:

1. Обтурация просвета дыхательных путей инородными твердыми предметами (пища, горошинки, пуговки, бусинки и т.д. - особенно у детей), жидкостями (слюна, вода при утоплении, рвотные массы, гной, кровь, транссудат, экссудат, пена при отеке легкого) и запавшим языком при бессознательном состоянии больного (например, при коме).

2. Нарушение дренажной функции бронхов и легких (при гиперкринии – гиперсекреции слизи бронхиальными железами, дискринии – повышении вязкости секрета).

3. Утолщение стенок верхних и нижних дыхательных путей при развитии гиперемии, инфильтрации, отека слизистых оболочек (при аллергии, воспалении), при росте опухолей в дыхательных путях.

4. Спазм мускулатуры бронхов и бронхиол при действии аллергенов, лекарств (холиномиметиков, адреноблокаторов), раздражающих веществ (фосфорорганических соединений, сернистого газа).

5. Ларингоспазм (спазм мышц гортани) - например, при гипокальциемии, при вдыхании раздражающих веществ, при невротических состояниях.

6. Сдавление (компрессия) верхних дыхательных путей извне (заглоточный абсцесс, аномалии развития аорты и ее ветвей, опухоли средостения, увеличение размеров соседних органов - например, лимфоузлов, щитовидной железы).

7. Динамическое сдавление мелких бронхов во время выдоха при повышении внутрилегочного давления у больных с эмфиземой легких, бронхиальной астмой, при сильном кашле (например, при бронхитах). Это явление называют «экспираторная компрессия бронхов», «экспираторный коллапс бронхов», «клапанная обструкция бронхов». В норме в процессе дыхания бронхи расширяются на вдохе и сжимаются на выдохе. Сужению бронхов на выдохе способствует компрессия окружающими структурами легочной паренхимы, где давление выше. Препятствует избыточному сужению бронхов их эластическое напряжение. При ряде патологических процессов отмечаются скопление в бронхах мокроты, отек слизистой оболочки, бронхоспазм, утрата стенками бронхов эластичности. При этом диаметр бронхов уменьшается, что приводит к раннему спадению мелких бронхов в начале выдоха повышенным внутрилегочным давлением, возникающим при затруднении движения воздуха по мелким бронхам.