Изолированное сердце ишемия реперфузия

Реперфузионное повреждение сердца

Изолированное сердце ишемия реперфузия

Патогенез. Первоначально предполагалось, что на определенном этапе полного восстановления насосной функции ишемизированного миокарда можно легко добиться, возобновив коронарный кровоток. Исходя из этих соображений, отечественные кардиологи во главе с академиком Е.И.

Чазовым разработали принципы тромболитической терапии инфаркта миокарда, эффективность которой оказалась наиболее высокой, если с момента коронароокклюзии проходило не более 6 ч.

Для восстановления миокардиального кровообращения при хронической ИБС были разработаны различные методы хирургической реваскуляризации, среди которых наибольшее распространение получила операция аорто-коронарного шунтирования (АКШ), суть которой сводится к формированию сосудистого шунта, обеспечивающего кровоток в обход склерозированного участка венечной артерии. Это позволяет ликвидировать проявления стенокардии у пациентов, страдающих данным заболеванием.

Восстановление коронарного кровотока даже после непродолжительной ишемии может вызвать реперфузионное повреждение сердца, для которого характерны следующие проявления:

а) сократительная дисфункция сердца;

б) нарушения сердечного ритма;

в) феномен невосстановлен­ного кровотока.

Реперфузионная сократительная дисфункция сердца слагается из уменьшения силы сокращений миокарда и его неполного диастолического расслабления, в результате чего уменьшается сердечный выброс.

Основными механизмами реперфузионного повреждения миокарда являются так называемые «кальциевый парадокс» и «кислородный парадокс».

Кальциевый парадокс — это перегрузка кардиомиоцитов ионами кальция. Известно, что тотальная 1-часовая ишемия изолированного сердца и его последующая реперфузия вызывают 10-кратное увеличение уровня кальция в кардиомиоцитах.

Ионы кальция в избытке проникают через сарколемму кардиомиоцитов, накапливаясь в саркоплазматическом ретикулуме и митохондриях. Механизм усиленного проникновения Са2+ через клеточную мембрану тесно связан с реоксигенационным нарушением Na+/Ca2+ обмена.

Если в норме основное поступление Са2+ в клетку происходит через медленные Са2+ -каналы, то в условиях реперфузии резко активируется Nа+/Са2+-транспорт (обмен внутриклеточного Na+ на внеклеточный Са2+), который осуществляется белком-переносчиком, расположенным на сарколемме.

Полагают, что в основе реоксигенационной стимуляции Na+/Ca2+ обмена лежит первоначальная перегрузка кардиомиоцитов ионами натрия, возникающая в периоде ишемии.

Кальциевая перегрузка кардиомиоцитов ве­дет к замедлению процесса расслабления сердца (реперфузионная контрактура), что неизбежно сопровождается уменьшением диастолического объема сердца и снижением сердечного выброса. Патогенез подобной сократительной дисфун­кции связан не только с замедлением релаксации кардиомиоцитов, но и с энергодефицитом, который вызван тем, что большая часть энергии, образующейся в митохондриях, расходуется на аккумуляцию Са2+ во внутриклеточных органеллах.

Кислородный парадокс — это токсическое действие кислорода, которое испытывает миокард в момент реоксигенации после ишемии. Кислород, абсолютно необходим для обеспечения процессов окислительного фосфори-лирования и синтеза АТФ.

Однако в условиях реперфузии он может вызвать кардиотоксический эффект. Дефицит кислорода приводит к восстановлению переносчиков электронов (НАДН-дегидрогеназа, убихинон, цитохромы) в дыхательной цепи митохондрий. В момент реоксигенации эти переносчики становятся донорами электронов для молекул кислорода.

Последние при этом превращаются в свободные радикалы (активные формы кислорода). Активные формы кислорода повреждают молекулы ферментов, осуществляющих энергозависимый транспорт ионов в карциомиоцитах.

В результате происходит нарушение внутриклеточного ионного гомеостаза, развивается Са2+-перегрузка кардиомиоцитов и, как следствие, страдает сократительная функция сердца.

Реперфузионные нарушения сердечного ритма возникают в момент реоксигенации сердца и представлены главным образом желудочковыми аритмиями, патогенез которых также обусловлен кальциевым и кислородным парадоксами.

Одним из важных следствий гиперкальциионии является активация неселективных ионных каналов, расположенных на мембране кардиомиоцитов, не функционирующих при нормальной концентрации Са2+. Стимуляция неселективных каналов ионами кальция приводит к деполяризации кардиомиоцитов до величины, достаточной для открытия быстрых Nа+-каналов.

Процесс заканчивается возникновением преждевременного потенциала действия, который на ЭКГ регистрируется, как экстрасистола.

Феномен невосстановленного кровотока (по reflow phenomenon) — это сохранение дефицита коронарной перфузии после возобновления магистрального кровотока в ветвях венечных артерий, питающих ишемизированные участки миокарда

Главными факторами, препятствующими восстановлению коронарной микроциркуляции после реперфузии миокарда, являются:

1) набухание клеток эндотелия;

2) агрегация форменных элементов и повышение вязкости крови;

3) образование тромбов;

4) «краевое стояние» лейкоцитов у стенки микрососудов и инфильтрация ими сосудистой стенки.

Важную роль в развитии феномена no reflow в микрососудах миокарда при транзиторной ишемии играют нейтрофилы, моноциты и тучные клетки.

Полиморфно-ядерные лейкоциты при реперфузии в большом количестве скапливаются в микрососудах, генерируют активные формы кислорода, тромбоксан и лейкотриены, которые вызывают повреждение стенки микрососудов, их отек, что ведет к существенному сужению просвета капилляров и прекращению коронарного кровотока. Удаление лейкоцитов из периферической крови в период, предшествующий реперфузии, препятствует формированию феномена невосстановленного кровотока.

============================================================

Эффекты постокклюзионной реперфузии миокарда

Наиболее распространённая форма коронарной недостаточности — стенокардия характеризуется спонтанной или вызванной медикаментозно сменой более или менее длительного периода ишемии миокарда периодом возобновления коронарного кровотока — реперфузией.

Частота состояний, обусловленных постокклюзионной (постстенотической) реперфузией миокарда в последние десятилетия значительно увеличилась в связи с внедрением в клиническую практику различных ангиопластических (см.

статью «Ангиопластика» в приложении «Справочник терминов») и/или медикаментозных (фибринолизис, дезагрегация клеток крови, вазодилатация и др.

) методов устранения стеноза или окклюзии магистральных ветвей коронарных артерий.

Постишемическая реперфузия миокарда

Возобновление тока крови (реперфузия) является самым эффективным способом прекращения действия патогенных факторов ишемии миокарда и устранения последствий их влияния на сердце.

Доказано, что постишемическая реперфузия:

 препятствует развитию инфаркта миокарда;

 предотвращает формирование аневризмы в ранее ишемизированной зоне сердца;

 способствует образованию соединительной ткани в стенке аневризмы, если она развилась;

 потенцирует восстановление сократительной функции сердца.

Вместе с тем установлено, что начальный этап постокклюзионной реперфузии коронарных сосудов нередко сопровождается существенными расстройствами функции сердца:

развитием аритмий,включая фибрилляцию желудочков, что чревато смертью пациента;

преходящей дестабилизацией центрального и органно-тканевого кровообращения;

дисбалансом биохимических параметров миокарда;

нарушением электрофизиологических свойств сердца.



Источник: https://infopedia.su/13xe33.html

Значение диагноза «синдром реперфузии», методы борьбы с ним

Изолированное сердце ишемия реперфузия

Длительный недостаток питания клеток при инфаркте миокарда и инсульте приводит к ишемии тканей.

Если удается удалить тромб, расширить артерию или активизировать коллатеральное кровообращение, то приток крови не всегда приводит к нормализации обменных процессов.

Он может усугубить тяжесть состояния больного из-за развития реперфузионного синдрома. Для его лечения нужна комплексная медикаментозная терапия.

Что означает синдром реперфузии

Восстановление кровотока там, где до этого было его снижение, называется реперфузией. Оно означает самостоятельное или медикаментозное, оперативное возобновление поступления крови в зону ишемии тканей. Это случается, если удалось расширить сосуд при спазме или удалить (растворить) тромб, провести шунтирование или стентирование сосудов.

В том случае, если недостаток питания был кратковременным (до 3 часов) или частичным, то после появления кровообращения происходит достаточно быстрая нормализация обменных процессов.

При длительной ишемии поступление кислорода, микроэлементов, глюкозы и жидкости запускает цепь реакций, они расширяют зону повреждения сердечной мышцы или головного мозга. Это проявляется в виде реперфузионного синдрома.

Его суть состоит в том, что в период ишемии в клетках и внеклеточном пространстве скопились продукты нарушенного обмена веществ, биологически активные соединения, которые сужают сосуды. При нормализации кровообращения они переносятся в соседние участники сердца или мозга, вызывая их разрушение.

Клиническими проявлениями синдрома реперфузии являются:

  • при инфаркте – нарушения ритма, прогрессирование сердечной недостаточности, появление или возобновление боли, отсутствие улучшения ЭКГ, ЭхоКГ, расширение сердца, формирование аневризмы, падение давления, обморочные состояния;
  • при ишемическом инсульте – изменение сознания, нарушение рефлексов, углубление двигательных расстройств, ухудшение речи, появление признаков отека мозга, мозговой комы, судорожного синдрома, повышение температуры тела, переход ишемии в кровоизлияние, замедление восстановления, несмотря на интенсивную терапию.

Рекомендуем прочитать статью об аритмии и инфаркте. Из нее вы узнаете о причинах аритмии после инфаркта, видах нарушений ритма, проявлениях на ЭКГ, методах лечения. 

А здесь подробнее о сцинтиграфии миокарда.

Причины реперфузии коронарной, головного мозга, ишемии при инсульте

При формировании атеросклеротической бляшки и тромба на ее поверхности, спазме артерии возникает острое нарушение коронарного или мозгового кровообращения. Это проявляется ишемическими нарушениями в тканях. Возобновление кровотока бывает связано с такими факторами:

  • расслабление сосуда спонтанное или при введении вазодилататоров (нитратов, спазмолитиков), обезболивающих;
  • растворение тромба при помощи ферментов;
  • хирургическое удаление кровяного сгустка;
  • введение катетера с баллончиком на конце и установка стента (стентирование);
  • прокладывание обходного пути кровотока – шунтирование сосудов;
  • самостоятельное возобновление кровотока при реканализации тромба, раскрытии коллатеральных (обходных) путей.

В результате в миокарде и тканях головного мозга образуются зоны, в которых клетки имеют неодинаковый уровень обменных процессов, возбудимости и физиологической активности. Часть из тканей не получает крови из-за препятствий на уровне мелких капилляров, артериол (спазм, микротромбоз), в других идет ускоренное разрушение из-за тяжелой ишемии до реперфузии.

В некоторых областях миокарда отмечается обратимая дисфункция – оглушение, гибернация, «спящие клетки».

Патогенез патологии

Несмотря на то, что в основе ишемии тканей лежит недостаток кислорода и веществ для образования энергии в клетках, а реперфузия связана с активизацией их поступления, в результате и тот, и другой процесс приводят к разрушению клеток. Более того, реперфузия способна оказывать непосредственное повреждение, а также усиливать и распространять проявления ишемии.

При возобновлении кровотока отмечается интенсивное поступление кислорода, солей натрия, кальция, жидкости и глюкозы к клеткам, которые из-за предшествующей ишемии потеряли способность их усваивать. Поэтому энергия не образуется, или ее продукция крайне низкая.

Мембраны этих клеток не могут сдерживать поток воды и солей натрия, что приводит вместо восстановления возбудимости и активности к резкому их угнетению, нарастанию отечности тканей. Избыток кальция вызывает ускоренное образование соединений, провоцирующих воспалительную реакцию.

Важной причиной развития реперфузионного синдрома является активизация свободнорадикального окисления. В этом участвуют соли кальция, а также поврежденные клеточные элементы – митохондрии, из которых происходит «утечка» электронов. Свой вклад вносит и поступление гормонов надпочечников, простагландинов, микротромбоз сосудов скоплениями тромбоцитов.

Смотрите на видео о реперфузии и методах лечения:

Лечение синдрома реперфузии

При назначении терапии учитывают основные звенья развития реперфузионного синдрома:

  • избыток кальция, дефицит магния;
  • активизация образования свободных радикалов;
  • нарушение синтеза энергии;
  • аритмии при инфаркте миокарда.

Коррекция электролитных нарушений

Для нейтрализации воздействия ионов кальция применяют его антагонисты.

При инфаркте миокарда лучшие результаты получены при использовании Норваска, Изоптина и Диакордина ретард. При ишемическом инсульте предпочтительнее назначить Нимотоп, Циннаризин.

Под их воздействием снижается способность тромбоцитов к соединению, улучшается расслабление миокарда в фазу диастолы, снимается спазм сосудов в ответ на приток крови к зоне ишемии. Эти же эффекты поддерживаются и включением в состав терапии солей магния – Кормагнезин, Магнерот.

Антиоксидантная терапия

Один из препаратов, который хорошо зарекомендовал себя для защиты клеток миокарда и головного мозга – Кверцетин (Квертин, Корвитин). Он обладает такими свойствами:

  • высокая антиоксидантная защита;
  • уменьшает объем разрушенного миокарда и мозговых нейронов;
  • предотвращает повышение кальция внутри клеток при реперфузии;
  • тормозит активность тромбоцитов;
  • снижает асимметрию кровотока.

Также для подобной цели применяют Эмоксипин, Мексидол, витамины С и Е, Убихинон, Кудесан.

Улучшение обменных процессов

Для нормализации переноса электролитов через мембрану клеток и улучшения образования энергетических соединений применяется кардиотропная и нейротропная терапия.

Эти препараты препятствуют распространению повреждения при ишемии и ускоряют процессы восстановления тканей. При инфаркте миокарда используют Тиотриазолин, Триметазидин, а при ишемическом инсульте – Актовегин, Цераксон.

Антиаритмические средства

При ранних, групповых экстрасистолах, приступах желудочковой тахикардии, которые могут провоцировать развитие фибрилляции желудочков, назначается Лидокаин, Новокаинамид и Кордарон, Этмозин. При неэффективности может быть проведена дефибрилляция. При снижении внутрижелудочковой или атриовентрикулярной проводимости применяют Атропин.

Антиаритмическим действием при реперфузионном синдроме также обладают препараты, нормализующие электролитные и обменные процессы в миокарде: Предуктал, Магния сульфат, Корвитин, ингибиторы АПФ, АТФ-лонг, Курантил.

Рекомендуем прочитать статью о синдроме Рейно. Из нее вы узнаете о причинах развития синдрома, симптомах, стадиях развития, методах диагностики и лечения, мерах профилактики. 

А здесь подробнее о синдроме Фредерика.

Реперфузионный синдром возникает после восстановления притока крови в зону ишемии. Его развитие связано с поступлением веществ, обладающих разрушительным действием в соседние ткани, изменением электролитного баланса, образованием свободных радикалов.

Для лечения применяют антагонисты кальция, антиоксиданты, кардио- и нейропротекторы, антиаритмические препараты при инфаркте миокарда.

Источник: http://CardioBook.ru/sindrom-reperfuzii/

Модифицированная реперфузия уменьшает повреждения изолированного сердца крысы после ишемии

Изолированное сердце ишемия реперфузия

начало :: поиск :: подписка :: издатели :: карта сайта

 

Том 02/N 1/2007ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

О.И.Писаренко, В.С.Шульженко, И.М.Студнева, А.А.Тимошин

Институт экспериментальной кардиологии им. А.Л.Мясникова, Москва

Цель.

Изучить на стадии ранней реперфузии влияние модифицированного перфузата, содержащего l-аспарагиновую кислоту (Асп), d-глюкозу, d-маннит и трисамин, на снижение выраженности повреждений мембран и нарушений в метаболизме постишемических кардиомиоцитов.
Материал и методы. Использовали модель изолированного работающего сердца крысы, подвергнутого нормотермической тотальной ишемии и реперфузии. Определение метаболитов и активности лактатдегидрогеназы проводили энзиматическими методами. Образование активных форм кислорода оценивали методом ЭПР с применением спиновой ловушки.
Результаты. Оптимизация состава, рН и осмолярности реперфузионного раствора обеспечивала значительное улучшение восстановления насосной и сократительной функции сердца. Это сочеталось со снижением выведения в миокардиальный отток лактатдегидрогеназы и систем, генерирующих короткоживущие активные формы кислорода, а также с более эффективным восстановлением аэробного обмена, уменьшением потерь общего креатина и сохранением содержания аспарагиновой и глутаминовой кислот.
Заключение. Полученные данные свидетельствуют о возможности эффективной коррекции постишемических функциональных и метаболических нарушений сердца с помощью контролируемой стадии ранней реперфузии.
Ключевые слова: реперфузия сердца, макроэргические фосфаты, аминокислоты, активные формы кислорода, мембраны кардиомиоцитов.

O.I. Pisarenko, V.S. Shulzhenko, I.M. Studneva, A.A. Timoshin
A.L. Myasnikov Institute of Clinical Cardiology, Moscow

Modified reperfusion alleviates isolated rat heart damage after ischemia

Aim. To evaluate the effect of a modified perfusate containing l-aspartic acid, d-glucose, d-mannitol, and trisamine on the amelioration of membranous damages and postischemic cardiomyocytic metabolic disturbances at the stage of early reperfusion.
Materials and methods. A model of the isolated working rat heart subjected to normothermal total ischemia and reperfusion was used. Metabolites and lactate dehydrogenase activity were determined by enzyme assays. The formation of active oxygen forms was assessed by the electron spin resonance.
Results. The optimization of the composition, pH, and osmolarity of a reperfusion solution has significantly improved the recovery of cardiac pump and contractile function. This is accompanied by a lower release of lactate dehydrogenase and short-lived active oxygen forms-generating systems into myocardial outflow, as well as by a more effective restoration of aerobic metabolism, a decrease in the loss of total creatine and in the levels of aspartic and glutamic acids.
Conclusion. The findings suggest that postischemic cardiac functional and metabolic disorders can be effectively corrected by the controlled stage of early reperfusion.
Key words: cardiac reperfusion, energy-rich phosphates, amino acids, active oxygen forms, cardiomyocytic membranes.
Изменения в энергетическом обеспечении кардиомиоцитов, нарушения внутриклеточного ионного гомеостаза и генерация активных форм кислорода (АФК) являются основными факторами повреждения миокарда на стадии ранней реперфузии. Их воздействие на ишемизированный миокард способно ухудшать восстановление окислительного фосфорилирования, повреждать структуру митохондриальных и плазматических мембран, вызывать контрактуру миофибрилл, быть причиной возникновения феномена “no-reflow” и в конечном итоге гибели миокардиальных клеток [1-3]. В настоящее время в различных лабораториях ведется поиск кардиопротекторов, обладающих свойствами стабилизаторов клеточных мембран, антиоксидантов и метаболических корректоров. Исследования последних лет по оптимизации составов реперфузионных средств привели к заключению, что они должны содержать низкие концентрации ионов кальция, включать метаболиты, обеспечивающие образование энергии, и обладать высокой буферной емкостью для снижения закисления внутриклеточного рН [4-6].
   Недавно нами было показано, что внутривенное введение крысам раствора l-аспарагиновой кислоты (Асп) с d-глюкозой и d-маннитом, забуференного трисамином, после окклюзии коронарной артерии уменьшает размеры инфаркта миокарда у крыс [7]. Целью настоящей работы было изучение защитного действия этих соединений при реперфузии изолированного сердца крысы, подвергнутого тотальной ишемии. Мы предположили, что d-глюкоза и l-Асп, включающиеся в анаэробное и аэробное образование АТФ и ГТФ в цитозоле и митохондриях, способны улучшать энергетическое состояние реперфузированного сердца; d-маннит, являясь скевенджером свободных радикалов кислорода, – уменьшать генерацию АФК; а регулятор тканевого рН трисамин – предотвращать развитие тканевого ацидоза. В данной работе восстановление сократительной и насосной функции сердца при реперфузии было сопоставлено с маркерами образования АФК и повреждения сарколеммы миоцитов, а также с миокардиальными пулами субстратов энергетического и азотистого обмена.   

Материалы и методы
   

Экспериментальный протокол. Опыты выполняли на изолированных сердцах крыс Wistar массой 350±5 г. У наркотизированных уретаном животных (1,25 мг/г массы тела в/б) извлекали сердца и помещали в охлажденный раствор Кребса (РК) на 30-40 с до полной остановки сокращений. Их ретроградно перфузировали в течение 10-15 мин РК, насыщенным карбогеном (95% О2+5% СО2) при 37°С и постоянном перфузионном давлении 60 мм рт. ст. Состав РК был следующим (в мМ): NaCl – 118,0; KCl – 4,7; CaCl2 – 3,0; MgSO4 – 1,2; KH2PO4 – 1,2; Na2ЭДТА – 0,5; NaHCO3 – 25,0; d-глюкоза – 11,0; рН 7,4±0,1 при 37°С; осмолярность – 280 мОсм/л. Затем в левое предсердие вводили канюлю и переходили к антероградной перфузии по Neely при постоянном давлении наполнения левого предсердия 15 мм рт. ст. и среднем перфузионном давлении в аорте 60 мм рт. ст. После стабилизации функции левого желудочка (ЛЖ) в течение 20 мин (исходное состояние) сердца подвергали 30-минутной нормотермической (37°С) тотальной ишемии [7].
   Сердца контрольной группы крыс реперфузировали в течение 5 мин ретроградно с постоянной скоростью 3,1±0,1 мл/мин РК неаэрируемым карбогеном (рН 7,5±0,1) при 22°С, а затем стандартным оксигенированным РК в течение 25 мин антеградно по Neely при постоянном давлении наполнения левого предсердия 15 мм рт. ст., перфузионном давлении в аорте 60 мм рт. ст. при 37оС. Сердца опытной группы крыс реперфузировали первые 5 мин ретроградно со скоростью 3,1±0,1 мл/мин модифицированным перфузатом (МП) при 22°С. Состав МП был следующим (в мМ): Na+ – 144,0; K+ – 4,7; Ca2+ – 1,2; Mg2+ – 1,2; l-Асп – 20,0; d-глюкоза – 20,0; d-маннит – 36,0; трисамин – 10,0; рН 7,5±0,1; осмолярность – 340 мОсм/л. Последующие 25 мин сердца опытной группы крыс реперфузировали антероградно оксигенированным РК при 37°С в тех же условиях, что и сердца контрольной группы.

Рис. 1. Снижение выведения активности ЛДГ из изолированного сердца крысы на стадии ранней реперфузии под действием МП. Данные представлены как М±m для серии из 10 опытов.

* – достоверно отличается от контроля (p

Источник: http://old.consilium-medicum.com/media/cardio/07_01/13.shtml

Активация дельта1-опиоидных рецепторов предупреждает появление аритмий и необратимых повреждений кардиомиоцитов при ишемии и реперфузии сердца: роль внутриклеточного кальция

Изолированное сердце ишемия реперфузия

Ключевые словаишемия, реперфузия, реперфузионные аритмии, кардиомиоцит, саркоплазматический ретикулум, изолированное сердце, дельта 1-опиоидные рецепторыKey wordsischemia, reperfusion, reperfusion arrhythmias, cardiomyocyte, sarcoplasmic reticulum, isolated heart, delta1-opiate receptors

АннотацияС целью изучения роли кардиальных d1-опиатных рецепторов и внутриклеточного кальция в генезе реперфузионных аритмий и патогенезе возникновения необратимых повреждений кардиомиоцитов в условиях ишемии-реперфузии изолированного перфузируемого сердца проведены серии экспериментов на изолированных сердцах крыс линии Вистар с моделированием длительной тотальной ишемии и последующей реперфузии.AnnotationTo study the role of cardiac d1-opiate receptors and intracellular calcium in the origin of reperfusion arrhythmias and the pathogeny of irreversible cardiomyocyte damage under conditions of ischemia/reperfusion of isolated perfused heart, the series of experiments on isolated hearts of Wistar rats with modeling of long-term total ischemia and subsequent reperfusion were made.

АвторЛасукова, Т. В., Маслов, Л. Н., Лишманов, Ю. Б., П.Олтджен, Платонов, А. А., Подоксенов, А. Ю.Номера и рубрикиВА-N33 от 05/02/2004, стр. 52-56 /.. Экспериментальные исследования

Ранее нами были получены убедительные данные, свидетельствующие о выраженном антиаритмическом и кардиопротекторном действии лигандов m-опиоидных рецепторов [1, 3]. Однако в миокарде, как известно, находятся, в основном, d-опиоидные рецепторы [17], которые, в свою очередь, подразделяются на две субпопуляции: d1 и d2 [7]. О роли каждого из названных субтипов d-опиоидных рецепторов (ОР) в регуляции деятельности сердца на сегодняшний день известно сравнительно немного. Так, имеются сведения об антиаритмическом и кардиопротекторном эффекте, сопровождающем стимуляцию d1-рецепторов в условиях коронароокклюзии и реперфузии in vivo [4, 9]. Однако остается неясным, связано ли антиаритмическое и кардиопротекторное действие d1-агонистов с активацией миокардиальных ОР, или же защитное действие этих соединений является результатом стимуляции рецепторов, расположенных экстракардиально? В связи с этим, в настоящем исследовании мы попытались ответить на вопрос, как повлияет активация кардиальных d1-ОР на устойчивость изолированного сердца к ишемическим и реперфузионным повреждениям.

Кроме того, до сих пор неизвестно, через какие внутриклеточные механизмы осуществляются антиаритмические и кардиопротекторные эффекты опиоидов.

Существуют данные о способности пептидных агонистов d-ОР модулировать транспорт Са2+ в изолированных кардиомиоцитах на уровне саркоплазматического ретикулума (СПР) [18].

На основании этого мы предположили, что антиаритмические и кардиопротекторные эффекты d1-агонистов также могут быть связаны с участием последних в регуляции транспорта ионов кальция на уровне СПР.

Цель работы: изучение роли кардиальных d1-опиатных рецепторов и внутриклеточного кальция в аритмогенезе и патогенезе возникновения необратимых повреждений кардиомиоцитов в условиях ишемии-реперфузии изолированного перфузируемого сердца.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Для исследования кардиопротекторного и антиаритмического эффектов активации кардиальных d1-рецепторов нами были проведены серии экспериментов на изолированных сердцах крыс с моделированием длительной (45 мин) тотальной ишемии и последующей 30-минутной реперфузии.

В экспериментах использованы крысы-самцы линии Вистар массой 250-300 г. Под легким эфирным наркозом животных выводили из эксперимента с помощью дислокации позвоночника в шейном отделе. Немедленно после этого сердце извлекали и помещали в охлажденный до +4o C раствор Кребса-Хензелайта.

После прекращения спонтанных сокращений сердце, освобожденное от фрагментов сосудов, лимфатических узлов и тимуса, помещали в аппарат Лангендорфа и проводили ретроградную перфузию под давлением 52 мм рт.ст.

стандартным раствором Кребса-Хензелайта, насыщенным карбогеном (+37оС, рН=7,4) и содержащим (в мМ): NaCl – 120; KCl – 4,8; CaCl2 – 2,0; MgSO4 – 1,2; KH2PO4 – 1,2; NaHCO3 – 20,0; глюкоза – 10,0.

В течение 20 мин сердце адаптировали к условиям нормоксической перфузии. Затем моделировали тотальную ишемию миокарда путём полного прекращения подачи перфузионного раствора на 45 мин и возобновляли перфузию, продолжая наблюдение на протяжении 30 мин.

Регистрацию ЭКГ осуществляли с помощью электродов, расположенных на правом предсердии и левом желудочке. Запись ЭКГ производили в течение первых 10 мин реперфузии.

При анализе ЭКГ учитывали появление единичных и множественных (более 16 за 10 мин) желудочковых экстрасистол (ЖЭ), желудочковой тахикардии (ЖТ) и фибрилляции (ЖФ).

Степень повреждения кардиомиоцитов оценивали по уровню креатинфосфокиназы (КФК) в оттекающем от сердца перфузате. Активность КФК определяли с помощью энзиматического набора «NAC-activated CK47-20 kit» (Sigma, St.Louis, США) и пересчитывали на 1 гр. ткани сердца за 30 мин. реперфузии.

Активацию кардиальных d1-рецепторов проводили путем добавления DPDPE (H-Tyr-D-Pen-Gly-Phe-D-Pen-OH) [7], синтезированного в компании Multiple Peptide Systems (San Diego, CA, США) в перфузионный раствор в концентрации 0,1 мг/л (154 нМ).

Для этого по окончании 30-минутной адаптации к условиям нормоксической перфузии в раствор Кребса-Хензелайта добавляли DPDPE в указанной концентрации, через 10 мин сердце «отмывали» от лиганда в течение ещё 5 мин, после чего моделировали тотальную ишемию (45 мин) и реперфузию (30 мин).

В качестве блокатора опиоидных рецепторов использовали налтриндол (компания «Tocris», Бристоль, Великобритания) в концентрации 1 нМ.

После 20-минутного стабилизационного периода этим антагонистом перфузировали изолированные сердца крыс в течение 10 мин, затем – 10 мин раствором, содержащим DPDPE, после чего перед моделированием ишемии следовала 5-минутная перфузия сердца буферным раствором без лигандов ОР.

При выборе доз налтриндола и DPDPE мы исходили из ранее опубликованных данных о кардиоваскулярных эффектах этих препаратов [2, 3].

Отдельные серии экспериментов были проведены с ингибитором Са2+-АТФ-азы СПР циклопиазоновой кислотой (10-7 М), которую добавляли в раствор Кребса-Хензелайта (после 20-минутного стабилизационного периода) и перфузировали сердца в течение 10 мин, затем следовала 10-минутная перфузия миокарда раствором, содержащим DPDPE, и 5-минутная «отмывка» сердечной мышцы от препаратов перед тотальной ишемией [8]. Циклопиазоновую кислоту сначала растворяли в диметилсульфоксиде (DMSO), затем добавляли в перфузионный раствор до конечной концентрации 10-7 М, причем концентрация DMSO в растворе составляла не более 0,01% [8]. В указанной концентрации DMSO, согласно литературным данным [8] и результатам наших пилотных исследований, не влияет на сократимость миокарда и его устойчивость к ишемическим повреждениям. Растворы используемых лигандов ОР (налтриндол, DPDPE) готовили непосредственно перед экспериментом, разводя их в физиологическом растворе. Контролем служили изолированные сердца интактных животных, которые подвергали 45-минутной ишемии и последующей реперфузии.

Результаты экспериментов обработаны статистически с применением t-критерия Стъюдента и критерия c2.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В контрольной группе реперфузия после 45-минутной тотальной ишемии изолированного сердца сопровождалась выраженными нарушениями ритма, повреждением мембран кардиомиоцитов (рис. 1, табл. 1).

Рис. 1.

Активность креатинфосфокиназы в перфузионном растворе, собранном за период 30-минутной реперфузии после предварительной активации d1-опиатных рецепторов, на фоне блокады налтриндолом и после обработки циклопиазоновой кислотой (СРА). Где, 1 – исходно, 2 – контроль, 3 – DPDPE0,5 мг/л, 4 – DPDPE0,1 мг/л, 5 – налтриндол, 6 – налтриндол + DPDPE, 7 – CPA, 8 – СЗФ + DPDPE, * – Р

Источник: http://www.vestar.ru/article.jsp?id=3434

Синдром ишемии реперфузии: особенности заболевания, лечение

Изолированное сердце ишемия реперфузия

Дополнительное образование:

«Кардиология»

ГОУ «Институт усовершенствования врачей» Минздравсоцразвития Чувашии

Контакты: scherbakova@cardioplanet.ru

Восстановление тока крови по венечным артериям после ишемии порой приводит к ухудшению состояния больного – возникает так называемый синдром реперфузии.

Он характеризуется развитием серьезных нарушений сердечного ритма и сократительных функций миокарда, появлением контрактурного некроза (смертью клеток) и прогрессированием острой недостаточности сердца.

Подобный «набор» патологических процессов нередко вызывает внезапную сердечную смерть.

Суть патологии

Ишемия сердца сопровождается угнетением ферментов антиоксидантной системы и структурным нарушением митохондрий, активно использующих кислород.

Благодаря деятельности супероксидных анион-радикалов в цитоплазме накапливается кальций. В мышечных клетках сосудов, сердца развиваются контрактуры (продолжительные сокращения), ведущие к расплавлению волокон мышц.

Реперфузия вызывает дополнительный распад митохондриальных мембран, что влечет:

  • усугубление дефицита энергии;
  • усиление ферментативного процесса распада глюкозы без потребления кислорода (анаэробный гликолиз);
  • значительное увеличение кислотности;
  • нарушение целостности внутриклеточных мембран.

Ишемическая реперфузия может сопровождаться распадом нейронов, волокон нервов и везикул (элементов кожной сыпи), содержащих нейромедиаторы. Этот процесс негативно сказывается на функциональности органов.

При восстановлении тока крови из ишемической зоны в область миокарда либо мозга проникают скопившиеся вне клеток ферменты, ионы водорода, калия и кальция, продукты тканевого распада.

Это может вызвать расстройства нервной деятельности, развитие аритмии, недостаточности сердца.

Определенную роль при развитии синдрома реперфузии играют кровеносные сосуды (феномен невосстановленного тока крови) – при повреждении их эндотелия (пласт клеток, выстилающих стенки) развивается тромбоз.

Механизмы клеточных повреждений

КритерийИшемияИшемия-реперфузия (ИР)
Метаболические нарушенияДефицит кислорода, скопление метаболитов, истощение энергетических запасовФормирование активных разновидностей кислорода
Развитие воспаленияОбразование интерлейкинов, простагландинов, молекул адгезииГенерализация, обусловленная свободным доступом крови в миокард

Мозговые нарушения при постишемической реперфузии обычно выражаются вегетативными и двигательными расстройствами, нарушением чувствительности. В сердечной мышце клетки ишемической зоны теряют способность к сокращению, что вызывает аритмии, аневризмы, разрывы сосудов, тампонаду сердца (накопление жидкости в области перикарда).

При длительности ишемии менее 20 минут синдром реперфузии не проявляется.

Симптоматика и лечение синдрома

Реперфузионный синдром характеризуется увеличением выраженности повреждений миокарда непосредственно после восстановления коронарного кровотока. Состояние пациента резко ухудшается. Для предотвращения развития синдрома при восстановлении кровотока после ишемии медицинские работники придерживаются определенных правил:

  • перед проведением операции проводят продолжительную перидуральную блокаду (в эпидуральное пространство позвоночника), сочетанную с внутримышечным введением опиоидных препаратов;
  • при осуществлении анестезии общий наркоз (обычно облегченный) сочетают с искусственной вентиляцией легких и продленной перидуральной блокадой;
  • включают в комплекс мер интенсивной терапии антиоксиданты.

При проведении хирургического вмешательства врачи стремятся к достижению гиперкинетической гемодинамики (увеличение сердечного выброса при нормальном либо незначительно измененном общем сопротивлении сосудов периферии):

  • поддерживают гематокрит (красные кровяные клетки) на уровне не ниже 30%;
  • соблюдают пропорцию кристаллоидных и коллоидных растворов в инфузионной терапии (1:1 – при адекватной преднагрузке);
  • проводят инотропную поддержку адреналином.

Продолжительная перидуральная блокада обеспечивает адекватное обезболивание в постоперационный период и предупреждает развитие пареза кишечника (полное нарушение продвижения пищи).

Выраженность повреждений тканей организма при реперфузии иногда превышает ишемические нарушения.

На ситуацию оказывают влияние определенные факторы, в числе которых – продолжительность и степень окклюзии артерии, калибр пораженного сосуда, недостаточное количество коллатералей.

После нормализации кровотока и кратковременного улучшения функциональности органа при синдроме реперфузии тяжесть ишемии может возрасти, вызвав некротические поражения.

Источник: https://CardioPlanet.ru/zabolevaniya/ishemiya/sindrom-reperfuzii

КрепкоеЗдоровье
Добавить комментарий