Вплив антиоксидантної терапії на енергетичні потреби міокарда у пацієнтів політравми з кардіологічною супутньою патологією

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вплив антиоксидантної терапії на енергетичні потреби міокарда у пацієнтів політравми з кардіологічною супутньою патологією

Вступ

По всьому світу частота кардіологічна патології проявляє тенденції до збільшення. Захворювання серця і судин продовжують бути основною причиною смерті у всіх країнах. В Україні щонайменше у 68% випадків причиною смерті є захворювання системи кровообігу, якими страждає 52,5% дорослого населення, у 37% випадків це люди працездатного віку. Кардіальна патологія серйозно впливає на перебіг інших патологічних процесів, ускладнюючи діагностику і порушуючи процеси репарації, що, в свою чергу, знижує ефективність лікування і може зробити його несвоєчасним. серцева недостатність апоптоз кардіоміоцит

Травматизм також є основною з найважливіших медико- соціальних проблем у світі. В економічно розвинених країнах травми займають третє місце (після кардіологічних та онкологічних хвороб) серед причин смерті, причому більша частина смертей відбуваються у працездатних осіб.

Останнім часом смертність від травм прогресивно зростає, в Україні щонайменше 40 тисяч людей щорічно гинуть внаслідок травм, а 250 000 стають інвалідами.

Виклад основного матеріалу

Особливістю політравматичних ушкоджень є те, що будь-яке пошкодження будь-якого характеру, особливо гостре, не залишає незалученоюї жодної єдиної системи організму. Це обумовлено принципами організації системи саморегуляції організму, які завдають шкоди навіть відносно здоровим внутрішнім органам. Провідними механізмами реалізації цієї позиції найчастіше є гіперкатехолемія, активація вільно- радикального окислення, ендотоксикоз, ДВЗ-синдром і, головне, гіпоксія. Саме останній механізм необхідно враховувати при складанні програми інтенсивної терапії критичних станів, пов'язаних з політравматичними ураженнями, наслідком яких часто є міокардіодистрофія.

Множинні травматичні ушкодження неминуче викликають синдром системної запальної відповіді (ССЗВ), однією з ланок якого є так званий окислювальний стрес [1]. Причиною його розвитку є неконтрольовані ланцюгові реакції з утворенням вільних радикалів, тобто молекул, які мають непарні електрони на зовнішніх орбіталях, так що вільні радикали надзвичайно активні хімічно і здатні пошкодити клітинні структури Окислювальний стрес порушує контроль запальних реакцій, однією з причин яких є утворення активних інтермедіаторів кисню і азоту [2]. Вільні радикали провокують синтез цитокінів, а через них - запальні медіатори і молекули адгезії, що викликають втрату функції і загибель клітин [3], включаючи Т-клітини імунної системи. Вільні радикали, отримані з кисню (супероксидні і гідроксильні), розглядаються як медіатори запалення і маркери руйнування тканин при запальних реакціях [4].

Однією з найважливіших патогенетичних ланок окислювального стресу є мітохондріальне ураження з подальшим розвитком енергодефіциту Ще однією причиною окислювального стресу є дисбаланс прооксидантів і антиоксидантів на користь першого, що підтримує і підсилює утворення вільних радикалів, від якого особливо страждають тканини з високим енергоспоживанням, а також клітинна матриця.

Окислювальний стрес також пов'язаний з активацією механізмів апоптозу та/або клітинного некрозу, що призводить до утворення некротичного ядра, і це є ознакою неконтрольованого пошкодження

Важливе значення має те, що ССЗВ, індукований політравмою, призводить до пошкодження органів і систем, які не постраждали під час травми, включаючи міокард. Патогенез ураження міокарда пов'язаний з впливом цитокінів на його відповідні рецептори. Частота посттравматичної кардіоміопатії серед померлих пацієнтів досягає 20%, причому коронарні зміни часто відсутні. Не виключається і вплив ішемії в посттравматичний період [5]. Крім того, на тлі політравми може розвинутися коронарний вазоспазм епікардіальної коронарної артерії, що проявляється підйомом сегмента ST

Хронічна серцева недостатність супроводжується апоптозом кардіоміоцитів. Апоптоз кардіоміоцитів індукується гіпоксією, перевантаженням міокарда, кардіотоксинами і окислювальним стресом. Саме перевантаження міокарда з його подальшою гіпертрофією призводить до збільшення потреби в енергії міокарда без здатності адекватно його задовольняти, тобто розвивається енергодефіцит, в результаті чого знижується скоротлива здатність міокарда (СКМ). Енергодефіцит також порушує роботу дихального ланцюга, в результаті чого утворюються активні форми кисню Хронічне підвищення артеріального тиску будь-якого походження також підсилює програмовану загибель кардіоміоцитів, обумовлену, в тому числі, окислювальним стресом Артеріальна гіпертензія неминуче викликає дефіцит енергії в кардіоміоцитах, що сприяє вивільненню проапоптотичних факторів Розуміння механізмів розвитку апоптозу кардіоміоцитів необхідно для пошуку методів лікування серцевої недостатності.

Загальновизнаним маркером пошкодження міокарда є підвищений рівень тропоніну I. Цей показник сильно корелює з летальністю, хоча при травматичних травмах цей зв'язок ще недостатньо вивчений.

Ще одним важливим біохімічним маркером, який відображає стан міокарда, є мозковий натрійуретичний пептид BNP. Наявність інкректорної функції в серці доведена вже давно. Спочатку був виявлений предсердний натріуретичний пептид (ANP), стимулюючий натрійурез при розтягуванні лівого передсердя. Далі подібний пептид був знайден в головному мозку (BNP), а потім з'ясувалось, що він виробляється в серці, а його функції набагато ширші. З усіх відомих натрійуретичних пептидів (НУП) в серці виробляються тільки ANP (в передсердях) і BNP (в шлуночках) зі збільшенням як діастолічного розтягування, так і систолічної напруги (зростання пред- і постнавантаження). Зміни пред- і постнавантаження впливають на синтез НУП за допомогою ендотеліна 1, NO і ангіотензина II. Синтез НУП триступеневий: предпрогормон - прогормон - гормон по закінченню синтезу залишаються неактивні кінцеві ділянки прогормонів, що отримали назву NT-proANP і NT-proBNP. Їх концентрація тісно корелює з концентрацією активних гормонів. Ефекти НУП поділяються на ниркові та серцево- судинні. У нирках НУП впливає на клубочки і збиральні трубочки, в результаті чого розширюються приносні і звужуються виносні артеріоли клубочків, що знижує реабсорбцію натрію в збиральних трубочках, а об'єм первинної сечі зростає. Ще одним з ниркових ефектів НУП є пригнічення синтезу в нирках альдостерону, реніну і ангіотензину II. Всі ці ефекти призводять до збільшення екскреції води і натрію, що звичайно, зменшує об'єм циркулюючої крові (ОЦК). Крім пригнічення симпатоадреналової і ренінангіотензинової систем, НУП безпосередньо впливає на судинну систему, знижуючи тонус магістральних артерій і вен і підвищуючи проникність судин мікроциркуляції. Це знижує артеріальний тиск (АТ) і венозне повернення.

Політравматичні ушкодження супроводжуються компонентами:

(СЗМ),

Рівень окислювальним стресом і енергодефіцитом, від якого також страждають нетравмовані органи, в тому числі - міокард. Найважливіша функція серця полягає в забезпеченні руху крові по судинах для доставки кисню в тканини. Ця функція визначається трьома здатністю міокарда постнавантаженням. постнавантаження об'ємів кровоносних судин і циркулюючої крові. Ведучим з усіх компонентів є СЗМ [6]. При достатній СЗЫ серце підпорядковується закону Франка-Старлінга, тобто величина переднавантаження в певних межах майже прямо пропорційна силі скорочення міокарда. Механізмом реалізації цього закону є збільшення кількості зв'язків між актином і міозином при розтягуванні кардіоміоцита. Поствантаження - це напруга шлуночка під час систолі, що створює тиск в легеневій артерії або в аорті. Таким чином, міокард, як і будь-який насос, створює різницю тиску на «вході» (порожнисті вени) і на «виході» (аорта). При зниженні СЗМ знижується різниця тиску, найчастіше спостерігається підвищення тиску «на вході» (центральний венозний тиск, ЦВТ) і зниження тиску «на виході» (артеріальний тиск, АТ).

скоротчувальною переднавантажнням і переднавантаження і ступенем відповідності визначається Насосна функція серця включає в себе систолічні і діастолічні компоненти [7]. Обидва компоненти енергозалежні, і якщо енергетичну залежність систолічного компонента можна пояснити чисто фізично, то необхідність витрат енергії на розслаблення міокарда пов'язана з необхідністю видалення кальцію з цитоплазми в ендоплазматичний ретикулум кардіоміоцита. Таким чином, міокард на всіх етапах своєї діяльності повинен постійно споживати енергію навіть у фазі ізометричного стресу, коли не виконується корисна робота. Об'ємна швидкість кровотоку (серцевий викид - СВ) відображає швидкість транспортування кисню (тобто енергії) в тканини, саме тому СВ вважається основним показником функції кровообігу. При цьому СЗМ забезпечує достатній транспорт кисню при Ht не менше 0,28 і концентрацію гемоглобіну не менше 90 г / л. Однак, згідно із законом Пуазеїла-Франка, один і той же СВ може бути забезпечений при різних рівнях артеріального тиску і загальної периферичної судинної резистентності (ЗПСР), а підвищення тиску при постійному CB означає прямо пропорційне збільшення споживання енергії міокарда [8]. Таким чином, міокард, забезпечуючи тканини енергією, сам потребує її, тому необхідно оцінити співвідношення споживання енергії міокарда з енергопостачанням тканин. У зв'язку з цим важливим стає такий показник, як міцність кровотоку (МК), що показує швидкість витрат корисної енергії, яку міокард може забезпечити для підтримки кровотоку. Ефективність енергопостачання тканин кровоносною системою можна оцінити за такими показниками, як споживана тканинами потужність (СТП) і кисневий резерв (КР), в той час як КР відображає адекватність енергопостачання тканин їх потребам. Інтегральним енергетичним показником кровообігу є циркуляторний резерв (ЦР), який є продуктом MKT і ЫР. Зниження ЦР завжди означає наявність недостатності кровообігу конкретного генезису, а його збільшення є адекватним задоволенням підвищених енергетичних потреб тканин. При хронічній серцевій недостатності ступінь Ш-2А і фракція викиду (ФВ) нижче 40% ЦР можуть бути знижені до 152±66 мВт / м²'

При зниженні СВ будь-якого генезу виникає судинозвужувальні реакції. Механізм реалізації цієї реакції пов'язаний з активацією симпатоадренальної системи (CAC) як реакції на стрес, викликаний гіпоксією кровообігу. Фізіологічним значенням цієї реакції є відновлення відповідності між об'ємом судин і об'ємом крові, яка в них є. Ця реакція відсутня тільки при судинній недостатності, при якій це перша судинозвужувальні реакції, яка блокується, а потім різко погіршуються умови кровообігу. Однак, оптимізуючи умови кровотоку, вазоконстрикція, тим не менш, збільшує ЗПСО, для подолання яких міокард змушений створювати більш високий тиск, тобто підвищувати систолічне напруження, що, звичайно ж, збільшує енергоспоживання міокарда. Якщо міокард здатний перетворювати хімічну енергію поживних субстратів в механічну енергію з достатньою швидкістю, що вимагає адекватного кровообігу в міокарді, важка серцева недостатність не розвивається, але якщо причиною недостатності кровообігу є саме серцева недостатність, то виникає дисбаланс між підвищеною потребою в енергії міокарда і здатністю забезпечити цю потребу. Розвивається порочне коло: серцева недостатність викликає вазоконстрикцію, яка пред'являє міокарду підвищені енергетичні вимоги, які він не в змозі повністю задовольнити. Ступінь такого дисбалансу викликає певний ступінь серцевої недостатності.. Таким чином, одним з можливих напрямків інтенсивної терапії цього стану є відновлення можливості більш швидкого перенесення хімічної енергії в міокарді в механічну енергію шляхом подолання окислювального стресу. Запальній реакції і окислювальний стрес знижують антиоксидантну здатність клітин, в тому числі кардіоміоцитів [9]. Природно сподіватися, що застосування антиоксидантних препаратів значно ефективніше, ніж лікування захворювань, при яких спостерігається виражена і погано керована запальна реакція. На сьогоднішній день створено важливий клас препаратів, здатних оптимізувати обмін кардіоміоцитів і навіть відновити гібернований міокард, знижуючи рівень окислювального стресу. До однієї з груп цього класу препаратів відносять метаболітотропні, в тому числі антиоксидантні, препарати. Ці препарати перешкоджають розвитку незворотних процесів в міокарді [10].

Антиоксиданти є потужними поглиначами вільних радикалів. Одним з таких препаратів є етилметилгідроксипіридину сукцинат (ЕМГПС), ефекти якого вивчали багато дослідників. Їх робота переконливо показує, що застосування ЕМГПС значно збільшує СЗМ при хронічній серцевій недостатності. Доведено вплив ЕМГПС на ГАМКергічну систему, що полегшує вплив гіпоксії на клітину. Ефекти ЕМГПС не є органоспецифічним, він благотворно впливає як на нейроцити, так і на кардіоміоцити, клітини нирок, печінку, кишечник і легені. Антиоксиданти, включаючи ЕМГПС, пригнічують апоптоз кардіоміоцитів.

Висновки

Оскільки і гіповолемія, і ХСН є варіантами недостатності кровообігу, вони загострюють один одного, і в результаті виходить розвиток загального дефіциту енергії, в тому числі і в міокарді. Неминучим наслідком цього є зниження СЗМ, тільки при відсутності судинної недостатності, що викликає власну, наступним, неминучим наслідком є судинозвужувальні реакції, яка накладає на міокард підвищені вимоги до швидкості витрат енергії, які він не здатний повністю виконати. Результат, таким чином, залежить від співвідношення енергетичних запасів міокарда і тяжкості компенсаторної судинозвужувального реакції.

Саме ця ситуація виникає при гострій гіповолемії внаслідок політравми з ІХС. Звичайно, в цьому випадку, виходячи з основних ланок патогенезу, описаних вище, намагаються впливати на швидкість перенесення хімічної енергії субстратів в механічну енергію скорочень міокарда. Одним з можливих способів збільшити цю швидкість є використання метаболотропних антиоксидантних препаратів, одним з яких є БМГПС.

При інтенсивній терапії недостатності кровообігу, особливо при поєднанні ІХС і гострої гіповолемії, найважливішу роль відіграє контроль системи кровообігу і її енергії.

Відповідно до мети ми вибрали наступні методи: підтвердження відсутності гострого травматичного або будь- якого іншого пошкодження міокарда (визначення концентрації ТпІ); підтверджуючи наявність ХСН (визначення концентрації NT-proBNP), контроль енергоефективності кровообігу (визначення енергетичних показників). Регуляція кровообігу, як і будь-якої іншої функції, вкрай багатоланкова, тому вивчення окремих показників найчастіше непродуктивне, а енергетичні показники є інтегральні і прості у визначенні.

Список використаних джерел: