Сердце нагнетает кровь в сосудистую систему благодаря периодическому сокращению мышечных клеток, составляющих миокард предсердий и желудочков. Сокращение миокарда вызывает повышение давления крови и изгнание ее из камер сердца.

Вследствие наличия общих слоев миокарда у предсердий и желудочков и одновременного прихода возбуждения к клеткам сокращение обоих предсердий, а затем и обоих желудочков осуществляется одновременно.

Сокращение предсердий начинается в области устьев полых вен, вследствие чего устья сжимаются, поэтому кровь может двигаться только в одном направлении - в желудочки, через предсердно-желудочковые клапаны. В момент диастолы желудочков клапаны раскрываются и пропускают кровь из предсердий в желудочки. В левом желудочке находится двухстворчатый, или митральный клапан, в правом - трехстворчатый клапан. При сокращении желудочков кровь устремляется в сторону предсердий и захлопывает створки клапанов.

Повышение давления в желудочках при их сокращении приводит к изгнанию крови из правого желудочка в легочную артерию и из левого желудочка в аорту. В устьях аорты и легочной артерии имеются полулунные клапаны, состоящие из 3 лепестков. При систоле желудочков давление крови прижимает эти лепестки к стенкам сосудов, во время диастолы кровь устремляется из аорты и легочной артерии в направлении желудочков и захлопывает полулунные клапаны.

Во время диастолы давление в камерах предсердий и желудочков начинает падать, вследствие чего кровь поступает из вен в предсердие.

Наполнение кровью сердца обусловлено рядом причин. Первой из них является остаток движущей силы, вызванной сокращением сердца. Среднее давление крови в венах большого круга равно 7 мм рт. ст., а в полостях сердца во время диастолы стремится к нулю. Таким образом, градиент давления составляет всего около 7 мм рт. ст. Это надо учитывать во время хирургических вмешательств - любое случайное сдавление полых вен может полностью прекратить доступ крови к сердцу.

Вторая причина притока крови к сердцу - сокращение скелетных мышц и наблюдающееся при этом сдавление вен конечностей и туловища. В венах имеются клапаны, пропускающие кровь только в одном направлении - к сердцу. Эта так называемая венозная помпа обеспечивает значительное увеличение притока венозной крови к сердцу, а значит и сердечного выброса при физической работе.

Третья причина поступления крови в сердце - присасывание ее грудной клеткой, которая представляет собой герметически закрытую полость с отрицательным давлением. В момент вдоха эта полость увеличивается, органы грудной полости (в частности, полые вены) растягиваются и давление в полых венах и предсердиях становится отрицательным.

Наконец, определенное значение имеет присасывающая сила расслабляющихся желудочков (подобно резиновой груше).

Под сердечным циклом понимают период, охватывающий одно сокращение (систола) и одно расслабление (диастола).

Сокращение сердца начинается с систолы предсердий, длящейся 0,1 с. Давление в предсердиях при этом поднимается до 5-8 мм рт. ст. Систола желудочков длится 0,33 си состоит из нескольких фаз. Фаза асинхронного сокращения миокарда длится от начала сокращения до закрытия атриовентрикулярных клапанов (0,05 с). Фаза изометрического сокращения миокарда начинается с захлопывания атриовентрикулярных клапанов и заканчивается открытием полулунных (0,05 с).

Период изгнания составляет около 0,25 с, в течение которых часть крови, содержащейся в желудочках, изгоняется в крупные сосуды.

Во время диастолы давление в желудочках падает, кровь из аорты и легочной артерии устремляется обратно и захлопывает полулунные клапаны. Начинается приток крови в предсердия.

Особенностью кровоснабжения миокарда является то, что кровоток в нем осуществляется в фазу активной диастолы. В миокарде имеются две системы сосудов. Левый желудочек кровоснабжается сосудами, исходящими от коронарных артерий под острым углом и проходящими по поверхности миокарда, от них отходят ветви сосудов, которые кровоснабжают 2/3 наружной поверхности миокарда. Под более тупым углом проходит другая система сосудов, которая прободает всю толщу миокарда и осуществляет кровоснабжение 1/3 внутренней поверхности миокарда, разветвляясь эндокардиально. В период диастолы кровоснабжение этих сосудов зависит от величины внутрисердечного давления и давления извне на сосуды. На субэндокардиальную сеть влияет среднее дифференциальное диастолическое давление. Чем оно выше, тем хуже наполнение сосудов, страдает коронарный кровоток. У больных с вазодилатацией сосудов чаще возникают очаги некроза в субэндокардиальном слое, а затем уже интрамурально.

Правый желудочек также имеет две системы сосудов: первая система проходит через всю толщу миокарда, вторая создает субэндокардиальное сплетение (1/3). Сосуды перекрывают друг друга в субэндокардиальном слое. Поэтому инфарктов в области правого желудочка практически не бывает. Вазодилатированное сердце всегда имеет плохой коронарный кровоток, но потребляет кислород больше, чем нормальное. Остаточный систолический объем зависит от величины сопротивления сердца и силы его сокращения.

Главным критерием функционального состояния миокарда является величина сердечного выброса. Его адекватность обеспечивают:

Венозный возврат;

Сократительная способность миокарда;

Периферическое сопротивление для правого и левого желудочков;

Частота сердечных сокращений;

Состояние клапанного аппарата сердца.

Любые расстройства кровообращения можно связать с функциональной недостаточностью сердечного насоса, если считать главным показателем его адекватности сердечный выброс.

Острая сердечная недостаточность - снижение сердечного выброса при нормальном или повышенном венозном возврате.

Острая сосудистая недостаточность - нарушение венозного возврата из-за увеличения сосудистого русла.

Острая недостаточность кровообращения - это

снижение сердечного выброса независимо от состояния венозного возврата.

Венозный возврат представляет собой объем крови, поступающей по полым венам в правое предсердие. В обычных клинических условиях прямое измерение его практически неосуществимо, поэтому широко используются косвенные методы оценки, например, исследование центрального венозного давления (ЦВД). Нормальный уровень ЦВД составляет около 7- 12 см водн. ст.

Величина венозного возврата зависит от следующих компонентов:

1) объема циркулирующей крови (ОЦК);

2) величины внутригрудноuо давления;

3) положения тела: при возвышенном положении головного конца венозный возврат сокращается;

4) изменения тонуса вен (сосудов-емкостей). При действии симпатомиметиков и глюкокортикоидов возникает повышение тонуса вен; венозный возврат снижают ганглиоблокаторы и адренолитики;

5) ритмичности сменяющегося тонуса скелетных мышц в сочетании с венозными клапанами;

6) сокращения предсердий и ушек обеспечивают 20-30% дополнительного наполнения и растяжения желудочков.

Среди факторов, определяющих состояние венозного возврата, важнейшим является ОЦК. Он складывается из объема эритроцитов (относительно постоянный объем) и объема плазмы. Объем плазмы обратно пропорционален величине гематокритного числа. Объем крови составляет в среднем 50-80млна1кг массы тела (или 5-7% от массы). Наибольшая часть крови содержится в системе низкого давления (венозная часть сосудистого русла) - до 75%. Артериальный отдел содержит около 20% крови, капиллярный - около 5%. В состоянии покоя до 50% ОЦК могут быть представлены пассивной фракцией, депонированной в органах и включающейся в кровообращение в случае необходимости (например, кровопотеря или мышечная работа). Для адекватной функции системы кровообращения важно в первую очередь не абсолютное значение ОЦК, а степень его соответствия емкости сосудистого русла. У ослабленных больных и больных с длительным ограничением подвижности всегда имеется абсолютный дефицит ОЦК, однако он компенсируется венозной вазоконстрикцией. Недооценка этого положения зачастую приводит к осложнениям во время вводной анестезии, когда введение индукторов (например, барбитуратов) снимает вазоконстрикцию.

Возникают несоответствие ОЦК емкости сосудистого русла, снижение венозного возврата и сердечного выброса.

В основу современных методов измерения ОЦК положен принцип разведения индикаторов, однако в силу его трудоемкости и необходимости соответствующего аппаратурного обеспечения он не может быть рекомендован для рутинного клинического использования.

К клиническим признакам снижения ОЦК относятся бледность кожи и слизистых оболочек, запустевание венозных сосудов на периферии, тахикардия, артериальная гипотензия, снижение ЦВД. Только комплексная характеристика этих признаков может способствовать приблизительной оценке дефицита ОЦК.

Сократительная способность миокарда и периферическое сосудистое сопротивление

Для понимания механизмов сократительной деятельности сердца необходим анализ концепции преднагрузки и постнагрузки.

Сила, растягивающая мышцу перед ее сокращением, определяется как преднагрузка. Очевидно, что степень растяжения волокон миокарда до диастолической длины определяется величиной венозного возврата. Иными словами, конечный диастолический объем (КДО) эквивалентен преднагрузке. Однако в настоящее время не существует методов, позволяющих в условиях клиники осуществлять прямое измерение КДО. Плавающий (флотационно-баллонный) катетер, проведенный в легочную артерию, позволяет измерить давление заклинивания в легочных капиллярах (ДЗЛК), которое равно конечному диастолическому давлению (КДД)в левом желудочке. В большинстве случаев это соответствует истине - ЦВД равно КДД в правом желудочке, а ДЗЛК - в левом. Тем не менее, КДД эквивалентно КДО только при нормальной растяжимости миокарда. Любые процессы, вызывающие снижение растяжимости (воспаление, склероз, отек и др.), приведут к нарушению корреляции между КДД и КДО (для достижения того же КДО потребуется большее КДД). Таким образом, КДД позволяет надежно охарактеризовать преднагрузку только при неизмененной растяжимости желудочков. Кроме того, ДЗЛК может не соответствовать КДД в левом желудочке при аортальной недостаточности и при выраженной патологии легких.

Постнагрузка определяется как сила, которую необходимо преодолеть желудочку, чтобы выбросить ударный объем крови. Необходимо помнить, что постнагрузка создается не только сосудистым сопротивлением; она включает в себя также преднагрузку.

Существует разница между сократительной способностью и сократимостью миокарда. Сократительная способность является эквивалентом полезной работы, которую может выполнить миокард при оптимальных значениях пред- и постнагрузки. Сократимость определяется работой, выполняемой миокардом при их реальных значениях. Если пред- и постнагрузка постоянны, систолическое давление аналогично сократимости.

Фундаментальным законом физиологии сердечно­сосудистой системы является закон Франка-Старлинга: сила сокращения зависит от исходной длины миокардиальных волокон. Физиологический смысл закономерности закона Франка- Старлинга состоит в том, что большее наполнение полостей сердца

кровью автоматически увеличивает силу сокращения и, следовательно, обеспечивает и большее опорожнение.

Как уже упоминалось, величина давления в левом предсердии определяется величиной венозного подпора. Однако сердечный выброс растет линейно до определенного потенциала, затем рост происходит более полого. И, наконец, наступает момент, когда увеличение конечного диастолического давления не ведет к увеличению сердечного выброса. Ударный объем растет до тех пор, пока диастолическое растяжение не превышает 2/3 максимального растяжения. Если диастолическое растяжение (наполнение) превышает 2/3 максимального, то ударный объем перестает увеличиваться. При заболевании миокард еще раньше теряет эту зависимость.

Таким образом, давление венозного подпора не должно превышать критический уровень, чтобы не вызывать перерастяжение левого желудочка. По мере роста дилатации желудочков пропорционально растет и потребление кислорода. Когда диастолическое растяжение превышает 2/3 максимального, а потребность в кислороде растет, развивается кислородная ловушка - потребление кислорода большое, а сила сокращений не растет. При хронической сердечной недостаточности гипертрофириванные и дилатированные участки миокарда начинают потреблять до 27% всего необходимого организму кислорода (при заболевании сердце работает только на себя).

Физическое напряжение и гиперметаболические состояния приводят к усилению сокращений поперечно-полосатых мышц, увеличению частоты сердечных сокращений, усилению одышки. При этом повышается приток крови по венам, увеличивается ЦВД, ударный и минутный объемы сердца.

При сокращении желудочков никогда не выбрасывается вся кровь - остается остаточный систолический объем (ОСО). При физической нагрузке в норме ОСО остается прежним из-за того, что увеличивается УО. Начальное диастолическое давление в желудочках определяется величиной остаточного систолического объема. В норме при физической нагрузке увеличиваются приток крови, потребность в кислороде, а также работа, т. е. энергетические затраты целесообразны и КПД сердца не снижается.

Если развивается патологический процесс (миокардиты, интоксикация и т. д.), происходит первичное ослабление функции миокарда. Миокард не в состоянии обеспечивать адекватный сердечный выброс и ОСО увеличивается. При том же сохраненном ОЦК это приведет к увеличению диастолического давления и усилению сократительной функции миокарда.

В неблагоприятных условиях миокард сохраняет величину ударного объема, но за счет более выраженной его дилатации потребность в кислороде увеличивается. Сердце выполняет ту же работу, но с большими энергетическими затратами.

При гипертонической болезни повышается сопротивление выбросу. МОС либо сохраняется, либо увеличивается. Сократительная функция миокарда на начальных этапах заболевания сохраняется, но сердце гипертрофируется, чтобы преодолеть возросшее сопротивление выбросу. Затем, если гипертрофия прогрессирует, то на смену ей приходит дилатация. Растут энергетические затраты, КПД сердца снижается. Часть работы сердца расходуется на сокращение дилатированного миокарда, что приводит к его истощению. Поэтому у лиц с артериальной гипертензией часто развивается левожелудочковая недостаточность.

Даже при правильном медикаментозном лечении смертность при сердечной недостаточности остается высокой. В большинство клинических испытаний не включали больных с тяжелой или терминальной сердечной недостаточностью (стадия D). Этим больным часто показана трансплантация сердца.

Однако в 2001 г. в США в очереди на трансплантацию сердца стояло 40 000 больных, тогда как операций было сделано лишь 2 102. Для устранения этого разрыва необходимы какие-то альтернативы трансплантации сердца. Разрабатывается множество хирургических вмешательств, позволяющих как минимум улучшить состояние больных и позволить им дожить до трансплантации сердца. Совершенствование кардиохирургии и лучшее понимание изменений, происходящих при сердечной недостаточности, привело к распространению некоторых новых методов хирургического лечения. Впрочем, данных о безопасности и об эффективности многих методов пока недостаточно. В этой статье обсуждаются плановые операции при сердечной недостаточности (реваскуляризация миокарда, операции на митральном клапане, кардиомиопластика, геометрическая реконструкция левого желудочка — операция Дора) и экстренные меры вспомогательного кровообращения (вплоть до полностью искусственного сердца). Хирургические вмешательства должны сопровождаться активным медикаментозным лечением.

Коронарное шунтирование при ишемической кардиомиопатии

При тяжелом поражении коронарных артерий кровоснабжение миокарда страдает и кардиомиоциты подвергаются гипоксии, в результате чего их работа нарушается.

При инфаркте миокарда происходит некроз, а затем образуются рубцы, неспособные к сокращению. Прилегающие к инфаркту участки миокарда подвергаются механическому растяжению, в результате чего со временем происходит перестройка левого желудочка, его полость увеличивается, систолическая и диастолическая функция ухудшается.

Тяжелая ишемия помимо инфаркта миокарда может вызывать его оглушение и переход в состояние "спячки" (уснувший миокард). При этом кардиомиоциты могут сохранять жизнеспособность и при восстановлении их кровоснабжения восстанавливать свою функцию. Уснувший и оглушенный миокард можно выявить специальными методами.

Оглушение миокарда — это утрата сократимости из-за кратковременной острой ишемии.

Уснувший миокард возникает при хронической ишемии, утрата сократимости позволяет ему сохранить жизнеспособность. Уснувший миокард продолжает захватывать из крови глюкозу, однако масса сократительных белков в нем снижается и происходит накопление гликогена.

Клиническое значение

Часто, особенно при исходном поражении сердца, ишемия может проявляться не стенокардией, а сердечной недостаточностью.

Примерно в двух третях случаев основная причина нарушения сократимости — поражение коронарных артерий. Коронарная ангиография показана во всех случаях, когда имеется подозрение на ишемическое происхождение дилатационной кардиомиопатии.

Иногда поражение коронарных артерий накладывается на дилатационную кардиомиопатию иной этиологии. В этом случае степень нарушения сократимости не соответствует тяжести поражения коронарных артерий. У этих больных целесообразность реваскуляризации сомнительна.

Надежных данных об эффективности коронарного шунтирования при ишемической кардиомиопатии нет. Однако, по данным клинических наблюдений и исследований «случай—контроль», при правильном подборе больных коронарное шунтирование улучшает прогноз при ишемической кардиомиопатии. Поэтому при фракции выброса левого желудочка больше 15%, конечно-диастолическом размере левого желудочка менее 65 мм, пригодном для шунтирования дистальном русле коронарных артерий и большом количестве ишемизированного или уснувшего миокарда показано коронарное шунтирование. Эти рекомендации условны, во многих клиниках коронарное шунтирование делают еще более тяжелым больным. Однако тем, кому требуется постоянная в/в инфузия инотропных средств, коронарное шунтирование обычно не проводят.

При тяжелой систолической дисфункции левого желудочка и наличии уснувшего миокарда коронарное шунтирование может быть столь же эффективно, сколь и трансплантация сердца (трехлетняя выживаемость — примерно 80%).

Обычно считается, что значительное улучшение, оправдывающее операцию, возможно, если доля уснувшего и ишемизированного, но работающего миокарда составляет более 60%.

Периоперационная летальность повышается, если более 40% левого желудочка составляет рубцовая ткань или нежизнеспособный (метаболически неактивный) миокард.

Коронарное шунтирование при тяжелой сердечной недостаточности — часть комплексного лечения, которое может также включать следующее: пластику клапанов, геометрическую реконструкцию левого желудочка (операция Дора), деструкцию источников желудочковой тахикардии и лабиринтную операцию (операции Кокса) или изоляцию легочных вен при мерцательной аритмии. Чтобы добиться максимального эффекта, необходимо и после операции продолжать активное медикаментозное лечение.

Операции на митральном клапане

Независимо от причины дисфункции левого желудочка его дилатация и изменение формы приводят к митральной недостаточности. Это в свою очередь ведет к перегрузке левого желудочка объемом, дальнейшей его дилатации и еще больше усиливает митральную недостаточность.

Свой вклад в митральную недостаточность вносит поражение самого клапана и его кольца, ишемия и инфаркт сосочковых мышц, изменение формы левого желудочка, истончение миокарда и дилатация левого желудочка, расхождение сосочковых мыши и створок клапана с нарушением их смыкания.

• Восстановление смыкания створок клапана путем аннулопластики уменьшает митральную регургитацию и улучшает форму левого желудочка; это может увеличить сердечный выброс при дилатационной кардиомиопатии. При ишемической кардиомиопатии пластика митрального клапана, однако, менее эффективна, чем при поражении самого клапана.

• Подклапанные структуры по возможности сохраняют интактными.

• У некоторых больных пластика митрального клапана улучшает самочувствие, однако не ясно, влияет ли она на выживаемость.

• Сближение створок митрального клапана по Альфьери иногда дает более надежные результаты по сравнению с простой аннулопластикой.

• Протезирование митрального клапана в большинстве случаев не требуется, прогноз после него намного хуже, чем после пластики.

  Лечение диастолической сердечной недостаточности

  Диастолическую сердечную недостаточность лечат иначе, чем систолическую: ведущую роль играют снижение АД, устранение ишемии миокарда и уменьшение КДД в левом желудочке.

  Обратное развитие гипертрофии левого желудочка.

  • Гипотензивные средства.
  • Операция (например, протезирование клапана при аортальном стенозе)

  Повышение податливости левого желудочка

  • Снижение посленагрузки.
  • Устранение ишемии миокарда.
  • Антагонисты кальция (?)

  Профилактика и лечение ишемии

  • Бета-адреноблокаторы.
  • Нитраты.
  • Хирургическое лечение ИБС

  Снижение преднагрузки

  • Диуретики.
  • Нитраты.
  • Ингибиторы АПФ.
  • Низкосолевая диета

  Снижение ЧСС

  • Бета-адреноблокаторы.
  • Верапамил.
  • Дигоксин (при мерцательной аритмии).
  • Кардиоверсия (при мерцательной аритмии)

  При артериальной гипертонии снижение АД позволяет предотвратить прогрессирование гипертрофии левого желудочка, а иногда и добиться обратного ее развития. Кроме того, снижение АД помогает улучшить диастолическое наполнение левого желудочка, уменьшить нагрузку на левое предсердие и сохранить синусовый ритм.

  Антагонисты кальция не только обладают гипотензивным действием, но и улучшают расслабление левого желудочка. Предполагается, что тот же эффект дают ингибиторы АПФ и блокаторы ангиотензиновых рецепторов; кроме того, они способны предотвращать кардиосклероз и даже вести к его обратному развитию. Пока, однако, не доказано, что антагонисты кальция и ингибиторы АПФ снижают смертность при диастолической сердечной недостаточности.

  Гипертрофия левого желудочка предрасполагает к субэндокардиальной ишемии миокарда даже в отсутствие ИБС. Ишемия делает левый желудочек еще менее податливым, что усугубляет диастолическую дисфункцию. Поскольку коронарный кровоток происходит прежде всего в диастолу, тахикардия ухудшает перфузию субэндокардиальных отделов миокарда, поэтому очень важно в таких случаях снизить ЧСС. С этой целью назначают (b-адреноблокаторы и антагонисты кальция (верапамил или дилтиазем).

  При коронарном атеросклерозе бывает показано коронарное шунтирование или баллонная ангиопластика.

  При застое в легких быстрый эффект обычно дает снижение преднагрузки с помощью диуретиков и нитратов. Однако даже небольшое уменьшение объема неподатливого левого желудочка может вызвать резкое падение диастолического давления в нем, ударного объема, сердечного выброса и АД. Важно поэтому не допустить избыточного снижения преднагрузки.

  Из-за неподатливости левого желудочка нарушается его наполнение в начале и в середине диастолы, и все больший вклад вносит систола предсердий (предсердная подкачка). Поэтому для поддержания сердечного выброса важно сохранить синусовый ритм. При мерцательной аритмии показана электрическая или медикаментозная кардиоверсия. До ее проведения назначают антикоагулянты и снижают ЧСС b-адреноблокаторами, антагонистами кальция или дигоксином.

  Проф. Д.Нобель

  «Лечение диастолической сердечной недостаточности» – статья из раздела Кардиология

  Дополнительная информация:

  Лечение сердечной недостаточности. Сердечная недостаточность наркотики

  

  

  

  

  Лечение сердечной недостаточности направлено на снижение повышенной возбудимости дыхательного центра; уменьшение застоя крови в малом круге кровообращения; повышение сократительной функции миокарда левого желудочка.

  Пациенту обеспечивают покой в положении сидя, с опущенными ногами или полусидя (при отсутствии коллаптоидного состояния). Освобождают больного от стесняющей одежды, обеспечивают приток в помещение свежего воздуха.

  Для уменьшения возбудимости дыхательного центра подкожно вводят наркотические анальгетики (морфин, промедол в сочетании с атропином для уменьшения ваготропного эффекта наркотических препаратов). Достаточно часто только применение указанных средств купирует приступ сердечной астмы. При снижении АД после введения наркотиков подкожно вводят сосудистые средства (мезатон, кордиамин).

  

  Снижение застоя крови в сосудах малого круга (при повышенном или нормальном АД) достигается накладыванием жгутов на конечности и кровопусканием до 200-300 мл крови. Помогает также горячая ножная ванна с горчицей. Если АД повышено, то эффективно внутривенное введение эуфиллина, а также подкожно ганглиоблокаторов.

  Повышение сократительной функции (левого желудочка) достигается внутривенным введением быстродействующих сердечных гликозидов (строфантин или коргликон).

  Если приступ сердечной астмы развивается у больного с митральным стенозом, то применять сердечные гликозиды нельзя,так как это в еще большей степени усилит работу сердца и обусловит еще больший приток крови к сердцу, приведет к дальнейшему возрастанию застойных явлений в сосудах малого круга. В таких случаях следует внутривенно ввести быстродействующие мочегонные препараты (фуросемид). Следует заметить, что больным со сниженным АД ганглиоблокаторы и мочегонные противопоказаны. После купирования приступа астмы за такими больными должно осуществляться постоянное наблюдение, поскольку возможно повторение приступа.

Сердечная мышца обладает способностью при необходимости увеличить объем кровообращения в 3-6 раз. Это может быть достигнуто за счет увеличения количества сердечных сокращений. Если при увеличении нагрузки не увеличивается объем кровообращения, говорят о снижении сократительной способности миокарда.

Причины снижения сократительной способности

Сократительная способность миокарда снижается при нарушении обменных процессов в сердце. Причиной снижения сократительной способности является физическое перенапряжение человека в течение длительного периода времени. При нарушении притока кислорода во время физической нагрузки к кардиомиоцитам снижается не только приток кислорода, но и веществ, из которых синтезируется энергия, поэтому сердце некоторое время работает за счет внутренних запасов энергии клеток. Когда они исчерпываются, происходит необратимое повреждение кардиомиоцитов, а способность миокарда сокращаться значительно снижается.

Также снижение сократительной способности миокарда может произойти:

• при тяжелой травме головного мозга;
• при остром инфаркте миокарда;
• во время операции на сердце;
• при ишемии миокарда;
• из-за тяжелого токсического воздействия на миокард.

Снижена сократительная способность миокарда может быть при авитаминозе, вследствие дегенеративных изменений миокарда при миокардите, при кардиосклерозе. Также нарушение сократительной способности может развиться при повышенном обмене веществ в организме при гипертиреозе.

Низкая сократительная способность миокарда лежит в основе целого ряда расстройств, которые приводят к развитию сердечной недостаточности. Сердечная недостаточность приводит к постепенному снижению качества жизни человека и может стать причиной его смерти. Первыми настораживающими симптомами сердечной недостаточности являются слабость и быстрая утомляемость. Больного постоянно беспокоят отеки, человек начинает быстро набирать вес (особенно, в области живота и бедер). Дыхание учащается, среди ночи могут возникать приступы удушья.

Нарушение сократительной способности характеризуется не таким сильным увеличением силы сокращения миокарда в ответ на увеличение венозного притока крови. Вследствие чего левый желудочек не опорожняется полностью. Степень снижения сократительной способности миокарда можно оценить только косвенно.

Диагностика

Снижение сократительной способности миокарда выявляется при помощи ЭКГ, суточного ЭКГ-мониторинга, ЭхоКГ, фрактального анализа сердечного ритма и функциональных проб. ЭхоКГ при исследовании сократительной способности миокарда позволяет измерить объем левого желудочка в систолу и диастолу, благодаря чему можно вычислить минутный объем крови. Также проводятся биохимический анализ крови и физиологическое тестирование, измерение артериального давления.

Для оценки сократительной способности миокарда рассчитывается эффективный сердечный выброс. Важным показателем состояния сердца является минутный объем крови.

Лечение

Для улучшения сократительной способности миокарда назначают препараты, улучшающие микроциркуляцию крови и лекарственные вещества, регулирующие обмен веществ в сердце. Для коррекции нарушенной сократительной способности миокарда больным назначается добутамин (у детей до 3-х лет этот препарат может вызвать тахикардию, которая проходит при прекращении введения этого препарата). При развитии нарушения сократительной способности вследствие ожога применяется добутамин в комбинации с катехоламинами (дофамин, эпинефрин). В случае возникновения нарушения обмена веществ из-за чрезмерных физических нагрузок у спортсменов применяются такие препараты:

Улучшить сократительную способность миокарда можно, ограничив физическую и психическую активность больного. В большинстве случаев оказывается достаточным запретить тяжелые физические нагрузки и назначить больному обеденный 2-3 часовой отдых в постели. Чтобы функция сердца восстановилась, нужно выявить и пролечить основное заболевание. В тяжелых случаях может помочь постельный режим в течение 2-3 дней.

Выявление снижения сократительной способности миокарда на ранних стадиях и своевременная ее коррекция в большинстве случаев позволяет восстановить интенсивность сократительной способности и трудоспособность больного.

Сократимость сердца — это способность миокарда отвечать на возбуждение сокращением.

Сокращение миокарда следует за его и в кардиомиоцитах, как и в скелетных мышцах, существует специальный механизм сопряжения (трансформации) электрических процессов возбуждения в механические — сокращение.

Уже упоминалось о том, что возбуждение распространяется по плазматической мембране кардиомиоцитов, которая образует поперечные впячивания вглубь клетки (Т-трубочки, каналы). Они располагаются в миоците таким образом, что достигают области Z-линии саркомера и обычно каждая трубочка контактируют с двумя цистернами саркоплазматического ретикулума. Мембрана Т-трубочек имеет одинаковые с сарколеммой кардиомиоцита строение и свойства, благодаря которым потенциал действия проводится по ней в глубину кардиомиоцита и деполяризует концевые участки ее самой и мембрану близлежащей цистерны саркоплазматического ретикулума. В Т-трубочках содержится внеклеточный кальций.

Кардиомиоциты содержат целую сеть поперечных Т-каналов, цистерн и трубочек саркоплазматического ретикулума. Внутриклеточная саркоплазматическая сеть трубочек и цистерн является хранилищем ионов Са 2 +. Она занимает около 2% объема кардиомиоцита и менее выражена, чем в миоцитах скелетных мышц. Наиболее бедно сеть представлена в кардиомиоцитах предсердий. Количество кальция, содержащегося в саркоплазматическом ретикулуме кардиомиоцитов, может быть недостаточным для инициации и обеспечения достаточно сильного и продолжительного их сокращения. Дополнительными источниками кальция, необходимого для возбуждения и сокарщения кардиомиоцитов, являются внеклеточный и примембранный пулы кальция. Благодаря небольшим размерам кардиомиоцитов кальций каждого из этих трех источников может достаточно быстро достигать сократительных белков. Этому способствует ряд механизмов.

Уже упоминалось, что мембраны кардиомиоцитов содержат потенциалзависимые, чувствительные к дигидропиридину медленные кальциевые каналы и часть кальция поступает в клетку в процессе возбуждения. Этот кальций участвует как в процессах генерации потенциала действия кардиомиоцитов, так и в его проведении и сокращении клетки. Его поступление оказывается достаточным для инициирования и обеспечения кратковременного, небольшой силы сокращения миоцитов предсердий.

Для обеспечения более сильного и более продолжительного сокращения миокарда желудочков используются два других дополнительных источника кальция. Входящие по одноименным каналам ионы Са 2+ вызывают высвобождение кальция, связанного с примембранной областью сарколеммы. Поступающие в кардиомиоцит ионы Са 2+ являются своеобразным триггером, запускающим процесс высвобождения кальция из саркоплазматического ретикулума. Предполагается, что поступивший в клетку внеклеточный кальций способствует активации и открытию потенциалзависимых кальциевых каналов мембран саркоплазматического ретикулума миоцитов. Эти каналы чувствительны также к действию вещества рианодина (рианодинчувствитсльны). Поскольку концентрация кальция в цистернах саркоплазматического ретикулума на несколько порядков превышает его концентрацию в саркоплазме, то ионы Са 2+ быстро диффундируют в саркоплазму по концентрационному градиенту. Повышение уровня кальция в саркоплазме с 10 -7 М (0,1-1,0 ммоль/л) до уровня 10 -6 - 10 -5 М (10 ммоль/л) обеспечивает его взаимодействие с тропонином (TN) С и инициирует последующую цепь событий, ведущих к сокращению миоцитов и началу систолы. Образование комплекса Са 2+ - TN С способствует активации актомиозиновой АТФазы, кальциевой АТФазы и, возможно, чувствительности самих миофиламентов к кальцию.

Как уже обсуждалось, значительное количество кальция поступает в миоцит из внеклеточной среды во время фазы плато потенциала действия через открытые кальциевые каналы L-типа. Этот кальциевый ток, вероятно, может индуцировать дальнейшее высвобождение кальция из саркоплазматического ретикулума. Кальций может поступать в клетку также через каналы щелевых контактов из соседних кардиомиоцитов. От количества кальция, содержащегося в саркоплазме кардиомиоцитов зависит сократимость миокарда. Накапливающегося в нормальных условиях в саркоплазме кальция достаточно лишь для активации части миофиламентов и образования ак- томиозиновых комплексов. При повышении концентрации кальция число активированных миофиламентов и сократимость миокарда возрастают.

Таким образом, ионы Са2+ не только участвуют в генерации возбуждения, но и выполняют функцию трансформации электрических процессов возбуждения в механические — сокращение кардиомиоцитов. Совокупность этих процессов называют сопряжением возбуждения и сокращения или электромеханическим сопряжением.

Сокращение миокарда

Большая часть объема кардиомиоцитов занята миофибриллами, выполняющими сократительные функции. Как и в клетке скелетной мышцы, миофи- бриллы в кардиомиоците образуют повторяющиеся по структуре саркомеры длиной около 2 мкм в состоянии диастолы.

Собственно молекулярный механизм сокращения миокарда и поперечно-полосатой мускулатуры практически одинаков (см. механизм сокращения скелетных мышц).

На сокращение миокарда затрачивается большое количество энергии АТФ, которая синтезируется в нем почти исключительно в ходе процессов аэробного окисления и около 30% объема кардиомиоцита приходится на митохондрии. Запасаемой АТФ в кардиомиоците достаточно для осуществления лишь нескольких сокращений сердца и, учитывая, что сердце постоянно сокращается, клеткам необходимо постоянно синтезировать АТФ в количествах, адекватных интенсивности сердечной деятельности. В кардиомиоцитах имеются небольшие количества гликогена, липидов и оксимиоглобина, используемых для получения АТФ в условиях кратковременного нарушения питания. Миокард характеризуется высокой плотностью капилляров, обеспечивающих эффективное извлечение из крови кислорода и питательных веществ.

Эффективность сокращения миокарда обеспечивается также его несократительными структурными компонентами. Внутри кардиомиоцитов имеется разветвленная сеть цитоскелета. Она сформирована промежуточными филаментами и микротрубочками. Главный белок филаментов — десмин — участвует в фиксации Z-пластинок к сарколемме, а итегрины — в формировании связей между миофиламентами и внеклеточным матриксом. Микротрубочки внутриклеточного цитоскелета, образованные белком тубулином, способствуют фиксации и направленному перемещению в клетке внутриклеточных органелл.

Внеклеточные структуры сердца построены главным образом коллагеном и фибронектином. Фибронекнин играет роль в процессах клеточной адгезии, миграции клеток, является хемоаттрактантом для макрофагов и фибробластов.

Коллаген формирует сухожильную сеть и связи с клеточными мембранами кардиомиоцитов. Коллаген и десмосомы интеркалированных дисков создают механическую пространственную опору клеткам, предопределяют направление передачи усилия, предохраняют миокард от перерастяжения, определяют форму и архитектуру сердца. Мышечные волокна не имеют однонаправленной ориентации в разных слоях миокарда. В поверхностных слоях, прилежащих к эпикарду и эндокарду, волокна ориентированы под прямым углом к внешней и внутренней поверхностям миокарда. В средних слоях миокарда превалирует продольная ориентация мышечных волокон. Эластические волокна внутри и во внеклеточном матриксе запасают энергию во время и высвобождают ее во время диастолы.

Продолжительность одиночного сокращения кардиомиоцитов почти совпадает с длительностью их ПД и рефрактерного периода. Как и в случае миоцитов скелетных мышц, прекращение сокращения и начало расслабления кардиомиоцитов зависит от понижения уровня кальция в саркоплазме. Удаление ионов Са 2+ из саркоплазмы осуществляется несколькими путями. Часть ионов Са 2+ возвращается с помощью насоса — кальциевой АТФазой в саркоплазматический ретикулум, часть — во время диастолы откачивается подобной АТФазой сарколеммы во внеклеточную среду. В удалении кальция из клетки важную роль играет активный натрий-кальциевый обменный механизм, в котором выкачивание трех ионов Na+ сопряжено с удалением одного иона Са 2+ из клетки. При избыточном накоплении кальция в клетке он может поглощаться ее митохондриями. Ионы Са 2+ являются не только главным звеном сопряжения процессов возбуждения и сокращения кардиомиоцитов, от прироста их концентрации зависят начало, скорость, сила сокращения, начало расслабления миокарда, поэтому регуляция динамики изменения концентрации кальция в кардиомиоците является важнейшим механизмом контроля сократимости, продолжительности систолы и диастолы сердца. Регуляция динамики изменения концентрации кальция в саркоплазме создает условия для согласования сокращения и расслабления миокарда с частотой поступления к нему потенциалов действия из проводящей системы.

Эластичность и растяжимость

Обусловлены наличием в миокарде эластических структурных компонентов внутриклеточного цитоскелета миоцитов, внеклеточного матрикса, белков соединительной ткани и многочисленных сосудов. Эти свойства сердечной мышцы играют важную роль в смягчении гидродинамического удара крови о стенки желудочков при их быстром наполнении или увеличении напряжения.

Эластические волокна запасают часть потенциальной энергии во время растяжения желудочков и отдают ее обратно при сокращении миокарда, способствуя возрастанию силы сокращения. В конце систолы кардиомиоциты сокращены и при сжатии миокарда часть энергии вновь запасается в его эластических структурах. Отдавая миокарду запасенную во время систолы энергию, эластические структуры способствуют его быстрейшему расслаблению и восстановлению исходной длины его волокон. Энергия эластических структур миокарда способствует формированию присасывающего действия желудочков на притекающую к ним кровь во время диастолы.

Миокард благодаря наличию в нем эластических структур и жестких коллагеновых волокон увеличивает сопротивление растяжению при его наполнении кровью. Величина сопротивления возрастает при увеличении растяжения. Это свойство миокарда вместе с жестким перикардом предохраняет сердце от перерастяжения.

Ю.А. Васюк, М.В. Копелева, А.Б. Хадзегова.

Московский государственный медицинский стоматологический университет.
Кафедра клинической функциональной диагностики РПДО.
Москва, Россия.

Для неинвазивной оценки локальной сократимости миокарда левого желудочка (ЛЖ) наиболее часто используют эхокардиографию. Эта доступная и информативная методика имеет серьезный недостаток, связанный с необъективностью исследования. Стандартная ЭхоКГ позволяет оценивать локальную сократимость исследуемого сегмента левого желудочка только визуально в сравнении с сократимостью соседних зон; при этом на результат оценки в большой степени влияют опыт и квалификация исследователя . При интерпретации стресс-ЭхоКГ требуется производить оценку локальной сократимости миокарда в динамике на фоне нагрузки, что делает результаты пробы еще более субъективными. Отсутствие количественных диагностических критериев является основной причиной низкой меж- и внутриоператорской воспроизводимости результатов стресс-ЭхоКГ .

Тканевая (ТДГ) представляет собой ультразвуковую методику, которая дает возможность количественно оценивать локальную сократимость миокарда. Высокая информативность тканевой при выявлении диссинергии миокарда подтверждена в эксперименте с острым нарушением коронарного кровоснабжения . Результаты клинических исследований также показали, что тканевая допплерография позволяет выявлять зоны нарушенной локальной сократимости у больных острым инфарктом миокарда - ИМ и постинфарктным кардиосклерозом - ПИКС . Имеются данные об успешном применении тканевой допплерографии при стресс-ЭхоКГ с добутамином .

В настоящее время тканевая допплерография чрезвычайно редко используется в обычной диагностической практике, поскольку эта методика еще недостаточно изучена. В литературе приводится более десятка скоростных, линейных и временных параметров, рассчитываемых при тканевой допплерографии, однако четкие количественные критерии гипоакинезии отсутствуют. Недостаточно подробно описаны изменения тканевой допплерографии на фоне нагрузки у здоровых лиц и пациентов с недостаточностью коронарного кровоснабжения. Особую проблему представляет феномен постсистолического укорочения (ПСУ), которое регистрируется при проведении тканевой допплерографии в зонах ишемии и очагового кардиосклероза . Большинство авторов признают, что появление ПСУ сопутствует патологическим процессам, протекающим в миокарде, однако данные литературы о том, как следует его интерпретировать, в настоящее время противоречивы и неоднозначны.

Цель проведенного нами исследования состояла в изучении практических возможностей тканевой допплерографии при выявлении нарушений локальной сократимости у больных с различными формами ИБС. Была поставлена задача выявить изменения показателей тканевой допплерографии, которые характеризуют диссинергию миокарда левого желудочка, как постоянную (при постинфарктном кардиосклерозе), так и преходящую (при ишемии на фоне фармакологической нагрузки). При этом мы стремились к тому, чтобы разработать как можно более специфичные и простые в применении диагностические критерии на основе показателей тканевой допплерографии, которые могли бы в будущем увеличить объективность и воспроизводимость результатов ЭхоКГ и стресс-ЭхоКГ.

Материал и методы

В исследование был включен 71 пациент, в том числе 51 больной ИБС и 20 человек без сердечно-сосудистой патологии, проходивших обследование и лечение в госпитале Главмосстроя (МСЧ N47) с 2001 по 2004 г. Больные ИБС были разделены на 2 группы: в 1-ю группу был включен 31 больной с постинфарктным кардиосклерозом, во 2-ю - 20 больных со стабильной стенокардией напряжения без предшествующего инфаркта миокарда. Пациентам со стабильной стенокардией была проведена диагностическая стресс-ЭхоКГ с добутамином и атропином по стандартному протоколу для выявления зон с нарушенным коронарным кровоснабжением. У всех лиц контрольной группы также была выполнена стресс-ЭхоКГ с добутамином и атропином вплоть до достижения субмаксимальной ЧСС.

ЭхоКГ (стандартная и в режиме тканевой допплерографии) проводилась на ультразвуковой диагностической системе Vivid Five фирмы General Electric (США) секторным датчиком c частотой 3,75 МГц. Исследовалось движение продольных волокон миокарда в проекциях по длинной оси левого желудочка из верхушечного доступа. Тканевая допплерография проводилась в 4-, 3- и 2-камерной проекциях в каждом из 16 сегментов левого желудочка и в 4 точках митрального кольца: у основания заднеперегородочной, боковой, нижней и передней стенок левого желудочка. Оценивались следующие параметры.

1. Пиковые миокардиальные скорости: Sm (см/с) - пиковая систолическая скорость; Em (см/с) - пиковая скорость раннего диастолического расслабления; Am (см/с) - пиковая скорость в фазу систолы предсердий.
2. Временные интервалы: систолический (TRS; от вершины зубца R на ЭКГ до вершины пика Sm) и диастолический (TRE; от вершины зубца R на ЭКГ до вершины пика Em).
3. Амплитуда систолического смещения миокарда (INT) 1 .
4. Пиковая скорость и амплитуда систолической деформации: SR (strain rate) и ST (strain).

1 Смещение (пройденный путь) в течение сердечного цикла рассчитывалось как интеграл от скорости по времени. Амплитуда систолического смещения измерялась в момент закрытия аортального клапана.

Оценивались также показатели тканевой допплерографии, характеризующие феномен ПСУ.

1. Амплитуда постсистолического пика скорости, регистрируемого в фазу изоволюмического расслабления (Sps). Вычислялось отношение скоростей Sps/Sm.
2. Форма кривой движения миокарда в течение сердечного цикла. Формы кривых движения миокарда в зависимости от наличия ПСУ подразделялись на 3 типа: "норма", "ступень" и "седло".
3. Постсистолическая деформация (STps).

Статистическая обработка данных проводилась c помощью пакета программ STATISTICA 5,0 (StatSoft Inc., США, 1999). При анализе материала для всех параметров тканевой допплерографии рассчитывали среднее, стандартное отклонение (SD), медиану (med), 25 и 75 процентили, минимальное и максимальное значения.

Абсолютный и процентный прирост параметров тканевой допплерографии во время нагрузки представлен в виде доверительных интервалов для среднего. Достоверность различий значений параметров тканевой допплерографии в группах оценивалась по критерию t-Стьюдента и по непараметрическим критериям.

Использование тканевой допплерографии при оценке нарушений локальной сократимости в покое

Для того, чтобы оценить возможности тканевой допплерографии при выявлении нарушений локальной сократимости в покое, мы сравнили показатели тканевой допплерографии больных с постинфарктным кардиосклерозом и здоровых лиц. Сегменты больных с постинфарктным кардиосклерозом были разделены на 3 подгруппы по результатам двухмерной ЭхоКГ: нормокинетичные (n=184), гипокинетичные (n=121) и акинетичные (n=104). Дискинетичные сегменты были исключены из анализа вследствие малого их числа (n=4).

В подгруппах сегментов с нарушенной локальной сократимостью при сопоставлении с контрольной группой было выявлено достоверное снижение миокардиальных скоростей как в систолу (Sm), так и в раннюю и позднюю диастолу (Em и Am). Наряду со снижением скоростей в этих зонах отмечалось уменьшение амплитуды систолического смещения (INT), а также скорости и амплитуды систолической деформации (SR и ST). В подгруппе сегментов, где отсутствовал систолический прирост (акинезия), значения скоростных и линейных показателей тканевой допплерографии были достоверно ниже, чем в подгруппе с умеренным снижением сократимости (гипокинезия). Следует отметить, что в подгруппе визуально интактных сегментов у больных с постинфарктным кардиосклерозом также было выявлено небольшое, но достоверное снижение указанных параметров тканевой допплерографии по сравнению с контрольной группой (рис.1).

Рис. 1.

Временные интервалы TRS и TRE в гипо- и акинетичных сегментах были достоверно увеличены по сравнению с сегментами контрольной группы (172±59 и 154±53 мс в сравнении со 144±50 мс, p

Следует принять во внимание, что миокардиальные скорости в неповрежденных сегментах левого желудочка у больных с постинфарктным кардиосклерозом могут уменьшаться при снижении общей сократительной способности левого желудочка . Для того, чтобы учесть этот фактор, из анализа были исключены пациенты с обширными рубцовыми изменениями и выраженным снижением глобальной сократимости левого желудочка (фракция выброса - ФВ - менее 50%) и затем было проведено повторное сравнение подгрупп. В подгруппе больных с постинфарктным кардиосклерозом и сохраненной ФВ (не менее 50%) по сравнению с контрольной группой значения пиковых скоростей, INT, SR и S по-прежнему были достоверно снижены, а временные интервалы увеличены. Описанные изменения показателей тканевой допплерографии были выявлены не только в гипоакинетичных, но и в визуально нормокинетичных сегментах больных с постинфарктным кардиосклерозом.

Различия между сегментами с умеренной (гипокинезия) и выраженной (акинезия) степенью нарушений сократимости по результатам тканевой допплерографии были небольшими. Эти подгруппы различались только по значениям Sm, Em и INT. При исключении из анализа пациентов с ФВ левого желудочка менее 50% различия между гипо- и акинетичными сегментами стали недостоверными (p>0,05). Это может объясняться эффектом "подтягивания", который приводит к ложному увеличению скоростных и линейных показателей в зонах гипоакинезии, граничащих с интактным миокардом. У больных с высокой ФВ и небольшим объемом пораженного миокарда "подтягивание " в большей степени влияет на движение постинфарктных зон левого желудочка.

При тканевой допплерографии митрального кольца (МК) в точках, расположенных у основания стенок левого желудочка, содержащих два и более сегментов со сниженной сократимостью, были выявлены все описанные выше признаки сократительной дисфункции миокарда: снижение миокардиальных скоростей и систолического смещения, увеличение временных интервалов TRS и TRE. У основания нормокинетичных стенок левого желудочка показатели Sm, Em, Am и INT были выше, чем при гипоакинезии, однако достоверно ниже, чем в контрольной группе. SR и S на уровне митрального кольца у больных с постинфарктным кардиосклерозом и в контрольной группе достоверно не различались (рис. 2).

Рис. 2.

ПСУ чаще встречалось в сегментах с нарушенной сократимостью, чем в контрольной группе. Постсистолический пик скорости Sps при гипо- и акинезии встречался в 3 раза и более чаще (58 и 69% соответственно против 18% сегментов; p<0,05), а его амплитуда превышала Sm почти в 10 раз чаще, чем в норме (22 и 23% соответственно против 3% сегментов; p<0,05). В подгруппах гипо- и акинетичных сегментов преобладали "ступенчатая" и "седловидная" формы кривой движения миокарда, в то время как "нормальная" форма встречалась почти в 2 раза реже, чем в контрольной группе (45 и 36% соответственно против 82%; p<0,05). Пик постсистолической деформации Sps в подгруппах с нарушенной локальной сократимостью отмечался в 15 раз и более чаще, чем в норме (38 и 39% соответственно против 2% сегментов; p<0,05). В нормокинетичных сегментах "нормальная" кривая движения встречалась в 53% случаев, что достоверно чаще, чем при гипоакинезии, однако в 1,5 раза реже, чем у здоровых лиц.

На рис. 3-5 приведены различные варианты ПСУ у больных с постинфарктным кардиосклерозом.

Рис. 3. Тканевая допплерография.

а) В норме.

б) У больного с регистрируется высокоамплитудный пик постсистолической скорости (Sps).

Рис. 4. Формы кривых движения миокарда в норме и у больных с постинфарктным кардиосклерозом.

а) В норме.

б) При постинфарктном кардиосклерозе.

в) При постинфарктном кардиосклерозе.

"Седловидная" и "ступенчатая" формы движения обусловлены наличием постсистолического смещения миокарда, превышающего по амплитуде максимальное систолическое смещение.

Рис. 5. Кривые деформации миокарда в норме и при постинфарктном кардиосклерозе.

а) В норме.

б) При постинфарктном кардиосклерозе. У больного регистрируется высокоамплитудный пик постсистолической деформации (STps).

Вертикальная линия (AV) на рис. 3-5 соответствует времени закрытия аортального клапана. На представленных графиках также отмечается наличие базально-верхушечного градиента (снижение пиковых миокардиальных скоростей, продольного систолического смещения и деформации от основания к верхушке левого желудочка).

Достоверных различий между гипо- и акинетичными сегментами по характеристикам ПСУ не было выявлено, хотя в подгруппе акинетичных сегментов ПСУ регистрировалось несколько чаще. В нормокинетичных сегментах у больных с постинфарктным кардиосклерозом пики Sps и STps определялись значительно чаще, чем в контрольной группе (53 и 30% в сравнении с 18 и 2% случаев соответственно; p<0,05). ПСУ также было выявлено в 68% точек митрального кольца, расположенных у основания стенок левого желудочка с нарушенной сократимостью.

По нашим данным, высокоамплитудный пик постсистолической скорости, смещения или деформации, зарегистрированный при тканевой допплерографии, является высокоспецифичным критерием нарушенной локальной сократимости, так как этот признак был выявлен в большинстве диссинергичных сегментов и только в 9% сегментов контрольной группы (см. таблицу). Согласно этому критерию, признаки сократительной дисфункции были выявлены также в 52% визуально нормокинетичных сегментов больных, перенесших инфаркт миокарда.

Таблица . Эффективность диагностического критерия с использованием характеристик ПСУ.

Условия критерия	Sps n	Sps/Sm >1 или Sps/Sm n	Форма "систолического движения": "седло" n	Всего	Сегменты, удовлетворяющие условию, %
Диссинергия	89	30	25	232	62
Нормокинезия	79	22	10	204	54
Контроль	6	8	16	321	9

Примечание. n - количество сегментов, удовлетворяющих условию.

При скрининговых обследованиях для оценки движения стенки левого желудочка в целом можно применять тканевую на уровне митрального кольца. Так как параметры тканевой допплерографии митрального кольца зависят от состояния глобальной сократимости, этот метод следует применять у больных с ФВ левого желудочка не ниже 50%. На диссинергию исследуемой стенки указывает сниженная Sm (менее 5 см/с) в сочетании со сниженной амплитудой систолического смещения (менее 0,9 см). Этот признак был выявлен в 96% диссинергичных и 70% нормокинетичных стенок левого желудочка у больных с постинфарктным кардиосклерозом и сохраненной глобальной сократимостью и только в 26% стенок левого желудочка контрольной группы.

Использование тканевой допплерографии при выявлении зон с нарушенным коронарным кровоснабжением на фоне фармакологической нагрузки

Для изучения возможностей тканевой допплерографии при выявлении ишемии миокарда мы сравнили показатели тканевой допплерографии в группе больных со стабильной стенокардией и в контрольной группе при проведении стресс-ЭхоКГ с добутамином и атропином. Ни у одного пациента со стенокардией не было зон исходно нарушенной сократимости. Нагрузочная проба у всех больных со стенокардией была положительной; в 50% случаев причиной остановки пробы стала ишемическая динамика ЭКГ, в 50% - выявление зон диссинергии миокарда. Нарушения сердечного ритма были зарегистрированы у 4 больных со стабильной стенокардией. В контрольной группе нарушений сердечного ритма не было выявлено.

Динамика параметров сегментарной тканевой допплерографии на фоне стресс-ЭхоКГ в контрольной группе

Количество сегментов левого желудочка в контрольной группе, имеющих удовлетворительное качество визуализации, составило 313 в покое, 291 при использовании малых доз и 280 на пике стресс-ЭхоКГ.

По мере увеличения дозы добутамина в контрольной группе наблюдались два основных типа динамики показателей тканевой допплерографии. Первый тип - постоянный достоверный прирост абсолютных значений параметра на всех этапах нагрузки. Такая динамика была характерна для показателей Sm, Am и SR. Второй тип динамики - достоверное увеличение значений параметра при малых дозах с последующим его снижением на пике нагрузки. Такая динамика наблюдалась в значениях Em, INT и ST. Снижение Em, INT и ST на пике нагрузки было достоверным, но небольшим по амплитуде; при этом значения указанных параметров оставались увеличенными по сравнению с их исходной величиной.

На фоне роста ЧСС у здоровых лиц также отмечалось достоверное (p

На фоне инфузии добутамина на сегментарной тканевой допплерографии в контрольной группе достоверно чаще регистрировался феномен ПСУ в виде постсистолических пиков скорости и смещения. На пике нагрузки частота выявления "седловидной" формы систолического движения возросла в 4 раза и более по сравнению с исходной величиной и в 2,5 раза по сравнению с данными, полученными при использовании малых доз. Тем не менее у здоровых лиц амплитуда Sps, как правило, не превышала Sm.

Описанные особенности нормальной динамики параметров тканевой допплерографии на фоне стресстеста могут быть полезны при разработке и использовании количественных критериев сократительной дисфункции миокарда левого желудочка.

Динамика показателей сегментарной тканевой допплерографии при стресс-ЭхоКГ у больных со стабильной стенокардией

До начала нагрузки в группе больных со стабильной стенокардией по сравнению с контрольной группой отмечались небольшое удлинение интервала TRE (517±53 мс против 503±45 мс соответственно; p=0,004), а также уменьшение индекса Em/Am (med 0,76; 0,48-1,2 против med 0,95; 0,64-1,33 соответственно; p=0,001) и увеличение индекса Sm/Em (med 0,93; 0,64-1,25 против med 0,75; 0,52-1,02 соответственно, p=0,002). При этом амплитуды пиковых скоростей, систолического смещения, а также скорость деформации и деформация значимо не различались.

На фоне инфузии малых доз добутамина значения Sm и Em у больных со стабильной стенокардией снизились по сравнению с показателями контрольной группы (5,52±4,13 см/с по сравнению с 6,49±2,90 см/с и 4,86±2,68 см/с по сравнению с 5,83±2,68 см/с соответственно; p

Амплитуда и динамика показателей сегментарной тканевой допплерографии в момент прекращения инфузии добутамина у больных со стабильной стенокардией и здоровых лиц достоверно различались. На пике нагрузки в группе больных со стенокардией были зарегистрированы достоверные признаки систоло-диастолической дисфункции: сниженные значения миокардиальных скоростей Sm (6,31±4,87 см/с в сравнении с 8,19±3,58 см/с; pОписанные выше признаки сократительной дисфункции также достоверно выявлялись у больных со стенокардией при тканевой допплерографии митрального кольца на пике стресс-ЭхоКГ.

На основании полученных результатов были предложены критерии ишемии, использующие показатели тканевой допплерографии исследуемого сегмента и тканевой допплерографии митрального кольца у основания исследуемой стенки левого желудочка. Специфичным признаком ишемии мы предлагаем считать прирост пиковой систолической скорости Sm менее 50% в сочетании с отрицательным приростом систолического смещения INT на пике стресс-ЭхоКГ. Согласно этому критерию, в 31% сегментов левого желудочка в группе больных со стабильной стенокардией были обнаружены признаки сократительной дисфункции на пике стресс-ЭхоКГ. Высокоспецифичным признаком ишемии является также сниженная скорость Sm (менее 8 см/с) на пике стресс-ЭхоКГ в точке митрального кольца у основания исследуемой стенки левого желудочка. Этот признак имелся в 33% стенок левого желудочка у больных со стенокардией и только в 12% стенок в контрольной группе.

В качестве дополнительного признака ишемии миокарда, обладающего малой чувствительностью, но высокой специфичностью, отмечено появление на тканевой допплерографии постсистолического укорочения в виде высокоамплитудного постсистолического пика скорости, смещения или деформации.

Обсуждение

Изменения показателей тканевой допплерографии, которые отмечались в подгруппах гипоакинетичных сегментов левого желудочка, полностью соответствуют описанным в литературе изменениям тканевой допплерографии в зонах с нарушенным коронарным кровоснабжением . В дополнение к известным признакам нарушенной локальной сократимости мы анализировали изменения кривой движения миокарда. Предположительно "деформация" кривой движения миокарда является следствием как систолической, так и диастолической его дисфункции. Вызванное ишемией снижение пиковой систолической скорости Sm, появление нулевых и отрицательных среднесистолических скоростей, "запаздывание" ранней диастолы и появление высокоамплитудного ПСУ в совокупности приводят к тому, что пройденный участком миокарда путь приобретает "ступенчатую" или "седловидную" форму. Это означает, что при диссинергии во второй половине систолы миокард перестает сокращаться или отмечается его кратковременное расслабление; при этом после закрытия аортального клапана происходит дополнительное псевдосокращение (ПСУ). По нашим данным, "ступенчатая" и "седловидная" формы систолического движения являются чувствительными признаками нарушенной сократимости.

Полученные результаты позволили нам сделать вывод, что для упрощенной диагностики нарушений локальной сократимости левого желудочка можно использовать оценку параметров тканевой допплерографии на уровне митрального кольца (у основания исследуемой стенки левого желудочка). Многие авторы считают, что тканевая допплерография митрального кольца отражает состояние не столько локальной, сколько глобальной сократимости левого желудочка, так как показатели тканевой допплерографии митрального кольца зависят от ФВ левого желудочка . В данном исследовании показано, что параметры тканевой допплерографии митрального кольца у основания интактных и диссинергичных стенок левого желудочка достоверно различаются даже в том случае, если сравниваются только пациенты с нормальной ФВ левого желудочка. Следовательно, показатели тканевой допплерографии митрального кольца можно использовать в случае необходимости быстро оценить сократимость стенки левого желудочка в целом, при условии что у больного не снижена ФВ.

По нашему мнению, попытки четко разграничить сегменты и стенки левого желудочка с разной степенью нарушения локальной сократимости при помощи тканевой допплерографии малоперспективны. Тканевая допплерография позволяет с высокой чувствительностью выявлять диссинергию миокарда, но отличить гипокинезию от акинезии на основании данных тканевой допплерографии нам не удалось. Вопрос о том, является ли тканевая допплерография информативной при оценке степени нарушений локальной сократимости, требует дальнейшего изучения с обязательным сопоставлением результатов с данными объективной верифицирующей методики, например сономикрометрии или ПЭТ.

Полученные результаты не имели принципиальных несоответствий с ранее описанными изменениями показателей тканевой допплерографии, которые происходят в норме и при ИБС на фоне инфузии добутамина . При этом мы выделили два типа динамики показателей тканевой допплерографии: ступенчатый прирост, пропорциональный дозе добутамина, и "двухфазную" динамику, которая представляет собой прирост при использовании малых доз и небольшое снижение на пике нагрузки. "Двухфазный " тип динамики показателей Em, INT и ST предположительно связан с увеличением и последующим снижением ударного и минутного объемов левого желудочка, которое происходит при нагрузке. Мы расцениваем снижение INT и ST как ранний признак истощения сократительного резерва, предшествующий снижению ударного и минутного объемов . Снижение скорости раннего диастолического наполнения Em, вероятнее всего, обусловлено высокой ЧСС; подобная зависимость была ранее описана в литературе .

Большинство авторов считают пиковую систолическую скорость Sm одним из наиболее информативных показателей тканевой допплерографии при диагностической стресс-ЭхоКГ, однако признают его использование ограниченным, поскольку этот показатель зависит от расположения исследуемого сегмента . В связи с этим предлагалось использовать различные количественные критерии ишемии для сегментов базальной, средней и верхушечной локализации или рассчитывать нормальную величину Sm для каждого уровня левого желудочка с помощью регрессионного анализа . Согласно полученным нами результатам, оптимальными параметрами для диагностики ИБС были процентный прирост Sm и процентный прирост INT, так как эти показатели максимально различались в сегментах больных ИБС и здоровых лиц. Полученные данные согласуются с результатами работы S. Dagdelen и соавт. , выявивших достоверную корреляцию между процентным приростом Sm на фоне инфузии добутамина и уровнем коронарного фракционного кровотока, измеренным при катетеризации. Было отмечено также, что процентный прирост Sm и INT не снижается, а достоверно повышается от основания к верхушке левого желудочка; это позволило нам предложить единые для всех сегментов левого желудочка диагностические критерии ИБС. Согласно результатам исследования MYDISE , измерения Sm и INT обладают высокой меж- и внутриоператорской воспроизводимостью. Чувствительность и специфичность предложенных нами алгоритмических критериев были сходными с полученными J. Voigt и соавт. , но оказались несколько ниже, чем в большинстве опубликованных работ . Однако приведенные нами критерии сформированы без использования верифицирующей методики, поэтому они лишь демонстрируют возможности применения тканевой допплерографии при стресс-ЭхоКГ для диагностики ИБС.

Заключение

Тканевая допплерография обладает высокой чувствительностью при выявлении нарушений локальной сократимости, в том числе не диагностируемых при обычной ЭхоКГ. Критерии на основе параметров тканевой допплерографии применимы для количественной оценки движения миокарда как в покое, так и при проведении стресс-ЭхоКГ. Для упрощенного выявления диссинергии миокарда у больных с сохраненной ФВ левого желудочка можно использовать критерии на основе тканевой допплерографии митрального кольца. Одним из специфичных признаков нарушенной сократительной функции является ПСУ, регистрируемое при тканевой допплерографии в покое.

Литература

1. Nikitin N.P., Witte K.K., Thackray S.D. Longitudinal Ventricular Function: Normal Values of Atrioventricular Annular and Myocardial Velocities Measured with Quantitative Two-dimensional Color Doppler Tissue Imaging. J Am Soc Echocardiogr 2003; 16: 906-921.
2. Varga A., Picano E., Dodi C. Madness and method in stress echo reading. Eur Heart J 1999; 20:1271-1275
3. Pasquet A., Armstrong G., Beachler L. Use of Segmental Tissue Doppler Velocity to Quantitate Exercise Echocardiography. J Am Soc Echocardiogr 1999; 12: 901-912.
4. Алехин М., Седов В., Сидоренко Б. Возможности стресс-эхокардиографии в выявлении жизнеспособного миокарда. Кардиология 1999; 2: 86-91.
5. Derumeaux G., Ovize M., Loufoua J. et al. Doppler tissue imaging quantitates regional wall motion during myocardial ischemia and reperfusion. Circulation 2000; 101: 1390-1397.
6. Edvardsen T., Aakhus S., Endresen K. Acute regional myocardial ischemia identified by 2-dimensional multiregion Doppler imaging tissue technique. J Am Soc Echocardiogr 2000; 13: 986-994.
7. Hoffmann R., Lethen H., Marwick T. et al. Analysis of institutional observer agreement in interpretation of dobutamine stress echocardiograms. J Am Coll Cardiol 1996; 27: 330-336.
8. Voigt J.U., Exner B., Schmiedehausen K. et al. Strain- Rate Imaging During Dobutamine Stress Echocardiography Provides Objective Evidence of Inducible Ischemia. Circulation 2003; 29 107: 16 2120-2126.
9. Fraser A.G., Payne N., Madler C.F. Feasibility and reproducibility of off-line tissue Doppler measurement of regional myocardial function during dobutamine stress echocardiography. Eur J Echocardiogr 2003; 4: 43-53.
10. Skulstad H., Edvardsen T., Urheim S., Rabben S. Postsystolic Shortening in Ischemic Myocardium: Active Contraction or Passive Recoil? Circulation 2002; 106: 718.
11. Voigt J.U., Lindenmeier G., Exner B. Incidence and characteristics of segmental postsystolic longitudinal shortening in normal, acutely ischemic, and scarred myocardium. J Am Soc Echocardiogr 2003; 16: 415-423.
12. Alam M., Hoglund C., Thorstrand C. Longitudinal systolic shortening of the left ventricle: an echocardiographic study in subjects with and without preserved global function. Clin Physiol 1992; 12: 443-452.
13. Leitman M., Sidenko S., Wolfa R. Improved detection of inferobasal ischemia during dobutamine echocardiography with doppler tissue imaging. Am Soc Echocardiogr 2003; 16: 403-408.
14. Palka P., Lange A., Fleming A.D. et al. Age-related transmural peak mean velocities and peak velocity gradients be Doppler myocardial imaging in normal subjects. Eur Heart J 1996; 17: 940-950.
15. Afridi I., Quinones M., Zoghbi W., Cheirif J. Dobutamine stress echocardiography: sensitivity, specificity and predictive value for future cardiac events. Am Heart J 1994; 127: 1510-1515.
16. Katz W.E., Gulati V.K., Mahler C.M., Gorcsan J. Quantitative evaluation of the segmental left ventricular response to dobutamine stress by tissue Doppler echocardiography. Am J Cardiol 1997; 79: 1036-1042.
17. Altinmakas S., Dagdeviren B., Turkmen M. et al. Usefulness of pulse-wave Doppler tissue sampling and dobutamine stress echocardiography for identification of false positive inferior wall defects in SPECT. Jpn Heart J 2000; 41: 2: 141-152.
18. ain P., Short L., Baglin T. Development of a fully quantitative approach to the interpretation of stress echocardiography using radial and longitudinal myocardial velocities. J Am Soc Echocardiogr 2002; 15: 759-767.
19. Dagdelen S., Yuce M., Emiroglu Y., Ergelen M. Correlation between the tissue Doppler, strain rate, strain imaging during the dobutamine infusion. and coronary fractional flow reserve during catheterization: a comparative study. Intern J Cardiology 2005; 102: 127-136.
20. Madler C.F., Payne N., Wilkenshoff U. Non-invasive diagnosis of coronary artery disease by quantitative stress echocardiography: optimal diagnostic models using off-line tissue Doppler in the MYDISE study. Eur Heart J 2003; 24: 1584-1594.
21. Voigt J.U., Nixdorff U., Bogdan R. et al. Comparison of deformation imaging and velocity imaging for detecting regional inducible ischaemia during Dobutamine stress echocardiography Eur Heart J 2004; 25: 1517-1525.
22. Sutherland G., Merli R.E. Can we quantify ischaemia during Dobutamine stress echocardiography in clinical practice? Eur Heart J 2004; 25: 1477-1479.