(i) Причины заболеваемости
1. основная этиология
В подавляющем большинстве случаев (более 95%) это коронарный атеросклероз, изредка коронарный тромбоз, воспаление, врожденные пороки развития, спазм и обструкция коронарных артерий, что приводит к сильному сужению просвета и недостаточному кровоснабжению миокарда, а коллатеральное кровообращение недостаточно налажено. Исходя из этого, инфаркт миокарда может возникнуть, если кровоснабжение миокарда еще более резко снижается или прерывается в результате следующих условий, приводящих к тяжелой и стойкой острой ишемии миокарда в течение более 1 ч (1) Внутрипросветный тромбоз коронарных артерий.
(1) У лиц, не имеющих в анамнезе стенокардии до инфаркта миокарда.
При атеросклерозе коронарных артерий сужение просвета обычно составляет менее 70%, первоначальный просвет относительно гладкий, область, снабжаемая этой артерией, не имеет эффективного коллатерального кровообращения, тромб внезапно полностью перекрывает просвет, миокард, снабжаемый этим сосудом, подвергается острому некрозу.
У этих пациентов некроз миокарда начинается быстро, симптомы тяжелые, а некроз миокарда часто распространяется от субэндокарда до эпикарда через всю стенку желудочка. Инфарцированная стенка желудочка часто истончается и расширяется кнаружи, и в течение одной недели после начала заболевания склонна к разрыву сердца и окклюзии тромба в проксимальной части крупных ветвей коронарной артерии, с широким спектром проникающих инфарктов, часто приводящих к острой левосторонней сердечной недостаточности, кардиогенному шоку и образованию опухоли стенки желудочка.
(ii) В случаях ранее существовавшей стенокардии или перенесенного инфаркта миокарда.
Острый тромб, блокирующий другую коронарную артерию, не только вызывает острый некроз миокарда в месте его кровоснабжения, но и блокирует коллатеральное кровообращение, обеспечивающее исходный ишемизированный и старый очаг инфаркта миокарда, делая состояние более тяжелым, чем раньше.
(iii) Многоочаговый коронарный атеросклероз.
Острая тромботическая окклюзия ветви коронарной бляшки, просвет которой чрезвычайно сужен, обычно связана с предшествующей стенокардией, но наличие определенного количества коллатерального кровообращения защищает субэпикардиальный миокард, и некроз миокарда вследствие острой окклюзии может быть ограничен субэндокардиальным миокардом, с множественными очаговыми некрозами и меньшим инфарктом, поэтому вероятность разрыва сердца и образования опухоли стенки желудочка ниже.
④ Неполная закупорка тромбозом коронарной бляшки.
У пациентов часто наблюдается нестабильная стенокардия, которая также может привести к острому субэндокардиальному инфаркту миокарда без аномальных Q-волн на ЭКГ, и в этот момент для облегчения диагностики необходимо провести сывороточную энзимологию миокарда.
(2) Спазм коронарных артерий.
Некоторые авторы провели коронарную ангиографию в течение 12 ч после начала острого инфаркта миокарда у группы пациентов, выявив коронарный спазм в 40% случаев. Введение нитроглицерина в окклюзированную коронарную артерию привело к открытию или частичному открытию окклюзированного просвета, что указывает на то, что острый инфаркт миокарда в этой группе был вызван коронарным спазмом.
(3) Кровотечение внутри или под атеросклеротическими бляшками.
Тонкая фиброзная пробка на поверхности богатых липидами мягких бляшек в сочетании с формой бляшки, в которой жировые очаги расположены эксцентрично, подвержены разрыву под воздействием кровотока. Помимо этих уязвимых структур бляшки, внешние факторы, такие как резкие изменения внутриполостного давления в коронарных артериях; изменения тонуса коронарных артерий; изгиб и скручивание коронарных артерий с каждым ударом сердца, могут вызвать разрыв уязвимой бляшки или субинтимальное кровотечение, индуцировать тромбоз с агрегацией тромбоцитов, вызвать обструкцию коронарных артерий и привести к инфаркту миокарда.
(4) Внезапное снижение сердечного выброса крови.
Шок, обезвоживание, кровотечение, операция или тяжелая аритмия могут вызвать внезапное падение сердечного выброса и резкое снижение коронарной перфузии.
(5) Резкое увеличение потребности миокарда в кислороде.
Тяжелая физическая нагрузка, повышенное артериальное давление или эмоциональное возбуждение могут вызвать значительное увеличение нагрузки на левый желудочек, повышенную секрецию катехоламинов и резкое увеличение потребности миокарда в кислороде, в результате чего возникает значительный дефицит кровоснабжения коронарных артерий, что приводит к ишемии и некрозу клеток миокарда.
2. Патогенные факторы
Для развития инфаркта миокарда, как и для всех ишемических заболеваний сердца, важными факторами риска являются гиперхолестеринемия (или повышение уровня ЛПНП), гипертония и курение.
(1) Пол и возраст.
Большинство случаев острого инфаркта миокарда возникает у людей среднего и пожилого возраста старше 40 лет, составляя, по данным зарубежной литературы, около 95% от общего числа, при этом некоторые пациенты моложе 30 лет, и заболеваемость значительно увеличивается с возрастом.
(2) Предшествующие соответствующие заболевания до начала заболевания.
На сочетание гипертонии приходилось от 50% до 90% случаев инфаркта миокарда, зарегистрированных в различных частях Китая, и от 53,1% до 70,2% в Пекине с 1972 по 1983 год, что в целом несколько выше, чем частота сочетания, зарегистрированная за рубежом. Количество случаев с сахарным диабетом варьировалось от 3,9 до 7,5 процентов, что несколько ниже, чем в большинстве зарубежных отчетов. Почти у половины пациентов в анамнезе была стенокардия.
(3) Предрасполагающие факторы.
Согласно отечественным данным, примерно в 1/2 — 2/3 случаев необходимо найти пусковой механизм, среди которых наиболее распространены перенапряжение, эмоциональное возбуждение или нервозность, затем следует полноценный прием пищи и инфекции верхних дыхательных путей или другие инфекции, несколько случаев — хирургическое кровотечение или другие причины гипотонии, шока и субарахноидального кровоизлияния. У некоторых пациентов приступы также возникают во время сна или полного покоя. Существует четкая сезонная закономерность в количестве случаев острого инфаркта миокарда, с двумя пиками между ноябрем и январем и между мартом и апрелем каждого года, что позволяет предположить, что возникновение связано с изменением климата.
(II) Патогенез
1. Патогенез
Атеросклеротическое поражение коронарных артерий осложняется разрывом атероматозной бляшки и кровотечением, внутрисосудистым тромбозом, субинтимальным кровотечением или стойким спазмом артерий, приводящим к стойкой и полной окклюзии просвета, что может привести к острому инфаркту миокарда.
(1) Внутрикоронарный тромбоз и инфаркт миокарда.
Подавляющее большинство острых инфарктов миокарда является результатом острой окклюзии просвета, осложненной стенотическими атеросклеротическими поражениями коронарных артерий, и основной причиной этой окклюзии является артериальный тромбоз. Последние исследования также подтвердили, что острая тромботическая окклюзия коронарных артерий является основной причиной острого трансмурального инфаркта миокарда. Ишемия миокарда возникает при разрыве коронарной атероматозной бляшки и обнажении ее содержимого, вызывая агрегацию тромбоцитов, тромбоз и вазоспазм, что приводит к резкому снижению коронарного кровотока, а тяжелая и длительная ишемия вызывает некроз миокарда. При остром инфаркте миокарда тромбоз в коронарных артериях может достигать 90%.
(2) Спазм коронарных артерий и инфаркт миокарда.
У 6,8% пациентов были обнаружены нормальные коронарные артерии. Считалось, что инфаркт миокарда был вызван спазмом коронарных артерий, однако нельзя было исключить естественное растворение имеющегося коронарного тромба. Длительный спазм коронарных артерий может привести к острому инфаркту миокарда. Спазм коронарных артерий также может быть вызван сжатием атероматозной бляшки с целью ее разрыва или субинтимальным кровотечением, вызывающим агрегацию тромбоцитов и высвобождение тромбоксана А2 и 5-гидрокситриптамина. Дальнейшая агрегация тромбоцитов и вазоспазм могут привести к тромбозу, в результате чего развивается острый инфаркт миокарда.
(3) Кровотечения и изъязвления внутри атероматозных бляшек и инфаркт миокарда.
Согласно последним исследованиям, существует два пути образования тромба после разрыва бляшки: первый — эрозия поверхности бляшки, при этом в месте разрыва образуется тромб, который прикрепляется к поверхности бляшки и обтурирует кровеносные сосуды, что приводит к ишемическому некрозу миокарда; другой тип образования тромба — разрыв и кровотечение в глубокой части бляшки с образованием тромба, который постепенно расширяется и обтурирует кровеносные сосуды, вызывая острый инфаркт миокарда. Кроме того, материал атероматозной бляшки может блокировать дистальные ветви коронарной артерии, вызывая некроз миокарда.
(4) Симпатическое возбуждение и инфаркт миокарда.
Стресс, перенапряжение и психическое напряжение могут стимулировать симпатическое возбуждение, высвобождение катехоламинов и вызвать инфаркт миокарда. Возможные механизмы катехоламин-индуцированного инфаркта миокарда следующие.
(i) Увеличение входящего потока ионов кальция в клетки сердечной мышцы: повышение сократимости миокарда и увеличение потребления кислорода миокардом, что приводит к дальнейшему повреждению гипоксического миокарда.
(ii) Катехоламины могут повреждать митохондрии кардиомиоцитов, вызывая снижение выработки АТФ.
(iii) Катехоламины возбуждают альфа-рецепторы: коронарная вазоконстрикция, возбуждение бета-рецепторов и увеличение частоты сердечных сокращений, что приводит к увеличению потребления кислорода и уменьшению его поступления в клетки миокарда.
(iv) Повышение концентрации свободных жирных кислот в плазме крови: это приводит к агрегации тромбоцитов, что приводит к окклюзии сосудов.
2.Патофизиология
Патофизиологические изменения острого инфаркта миокарда в основном проявляются в виде некоторых гемодинамических изменений поражения желудочков, электрофизиологической нестабильности и ремоделирования желудочков, возникающих на поздних стадиях.
(1) Гемодинамические изменения.
Тяжесть гемодинамических изменений при поражении желудочков зависит в основном от степени и локализации инфаркта.
(i) Функция левого желудочка.
При антеградном прерывании кровотока в коронарной артерии миокард, снабжаемый сосудами ниже места обструкции, теряет свою сократительную способность и не может завершить сокращение, и последовательно возникают четыре аномальные формы сокращения миокарда.
A. Дискинезия, при которой соседние сегменты миокарда сокращаются неодновременно.
B. Уменьшение сокращения, т.е. уменьшение диапазона сокращения миокарда.
C. Отсутствие сокращения, т.е. прерванное сокращение миокарда.
D, парадоксальная, с систолическим выпячиванием. Параллельно с функциональными нарушениями в месте инфаркта, остаточный нормальный миокард демонстрирует раннюю гиперактивность в результате острой компенсации, включая повышенную активность симпатической нервной системы и механизм Франка-Старлинга. Часть этого компенсаторного перенапряжения является неэффективной работой, поскольку сокращение неинфарктного сегмента миокарда вызывает парадоксальное движение в инфарктной области. Избыточное движение в неинфарктной области постепенно исчезает в течение 2 недель после инфаркта, в то время как в месте инфаркта происходит некоторая степень восстановления сократительной способности, особенно как только наступает реперфузия в месте инфаркта и уменьшается заикание миокарда, тем быстрее и более выраженное.
Со временем на месте ишемического некроза возникают отек, клеточная инфильтрация и фиброз, и эти изменения могут увеличить жесткость миокарда. Повышение жесткости инфарцированной области предотвращает противоречивое систолическое движение стенок желудочков и, следовательно, способствует улучшению функции желудочков.
Если только не произошел очень тяжелый инфаркт миокарда, движение стенок может улучшиться в период заживления благодаря постепенному восстановлению функции стентирующих клеток. Независимо от того, как давно произошел инфаркт, у 20-25% пациентов с аномалиями движения в левом желудочке могут наблюдаться гемодинамические признаки левожелудочковой недостаточности.
Инфарктный и некротический миокард может изменять диастолическую функцию левого желудочка, вызывая повышение, а затем снижение комплайнса левого желудочка. После первоначального повышения конечного диастолического давления левого желудочка в течение нескольких недель конечный диастолический объем увеличивается, а диастолическое давление начинает снижаться и нормализуется. Так же как некроз миокарда сопровождается нарушением систолической функции, степень нарушения диастолической функции также связана со степенью инфаркта.
(ii) Регулирование функции кровообращения.
Нарушения регуляции кровообращения возникают при ОИМ и начинаются, когда в коронарном сосудистом русле возникает анатомический или функциональный стеноз. Стеноз может привести к региональной ишемии миокарда, которая, если сохраняется, может привести к МИ, а если инфаркт достигает определенного размера, он может подавить всю функцию левого желудочка, что приводит к уменьшению ударного объема левого желудочка и увеличению давления наполнения. Значительное уменьшение объема левого желудочка за удар в конечном итоге приведет к снижению давления в аорте и коронарного перфузионного давления.
Это может привести к порочному кругу усиления ишемии миокарда. Нарушенная способность левого желудочка к опорожнению увеличивает преднагрузку, позволяя расширяться той части левого желудочка, которая хорошо перфузируется и функционирует. Этот компенсаторный механизм восстанавливает объем за удар до нормы, но снижает фракцию выброса. Расширенный левый желудочек также увеличивает постнагрузку, что не только угнетает ударный объем левого желудочка, но и усиливает ишемию миокарда. Если площадь плохо функционирующего миокарда невелика, а остальная часть левого желудочка функционирует нормально, компенсаторные механизмы могут поддерживать функцию всего левого желудочка. Когда большая часть левого желудочка становится некротической, вся функция левого желудочка подавляется, и нормальное кровообращение не может поддерживаться, несмотря на расширение оставшейся уцелевшей части желудочка, и возникает насосная недостаточность.
(2) Электрофизиологические изменения.
Отек клеток миокарда, некроз и воспалительная клеточная инфильтрация в зоне инфаркта могут вызвать электрокардиографическую нестабильность. Активация внутримиокардиальных рецепторов предсердий и желудочков, вызванная ишемической некротической тканью, повышает активность симпатических нервов, увеличивая концентрацию катехоламинов в циркулирующей крови и количество катехоламинов, высвобождаемых локально из нервных окончаний внутри сердца. Высвобождение катехоламинов также может быть прямым результатом ишемического повреждения симпатических нейронов. Кроме того, ишемизированный миокард может быть гиперчувствительным к аритмогенному действию норэпинефрина, и существует значительная вариабельность в эффектах, производимых различными концентрациями катехоламинов в различных частях ишемизированного миокарда.
Симпатическая стимуляция сердца также увеличивает ауторегуляцию волокон Пуркинье, а катехоламины ускоряют кальций-опосредованное проведение медленных ионных токов; стимуляция ишемизированного миокарда катехоламинами опирается на эти токи, чтобы вызвать аритмию.
Кроме того, трансмуральный МИ блокирует афферентные и эфферентные ветви, иннервирующие симпатические нервы дистальнее инфарцированного миокарда. Более того, помимо координации изменений различных сердечно-сосудистых рефлексов, дисбаланс в регуляции вегетативных нервов может способствовать развитию аритмий. Это может объяснить, почему бета-блокаторы одинаково эффективны при лечении желудочковых аритмий, особенно когда желудочковые аритмии сопровождаются другими проявлениями чрезмерной адренергической активности.
Увеличение и ремоделирование желудочков после ОИМ может легко привести к непоследовательной деполяризации и складыванию желудочков, что приводит к фатальным аритмиям. Электролитные нарушения, такие как гипокалиемия, гипомагниемия и ацидоз, могут увеличить концентрацию свободных жирных кислот в крови, а производство кислородных радикалов может также привести к развитию аритмии. Тяжесть этих повреждений, размер инфаркта и состояние перфузии артерий, связанных с инфарктом, определяют риск развития у пациента тяжелых аритмий — первичной фибрилляции желудочков (т.е. фибрилляции желудочков, возникающей при отсутствии застойной сердечной недостаточности или кардиогенного шока).
(3) Ремоделирование желудочков.
После инфаркта миокарда изменяется размер, геометрия и толщина левого желудочка в инфарктном и неинфарктном сегментах; эти изменения в совокупности называются ремоделированием желудочка. Процесс ремоделирования включает в себя как расширение инфаркта, так и увеличение желудочка, что может повлиять на функцию желудочка и прогноз. Состояние нагрузки на желудочки и степень проходимости инфаркт-связанной артерии являются важными факторами, влияющими на расширение левого желудочка. Повышение давления в желудочке приводит к увеличению напряжения стенок и риску расширения инфаркта, в то время как проходимость артерии, связанной с инфарктом, ускоряет формирование рубца, увеличивает наполнение тканей в инфарцированной области и снижает риск расширения инфаркта и дилатации желудочка.
(i) Расширение инфаркта.
Острое расширение и истончение зоны инфаркта, которое нельзя объяснить дополнительным некрозом миокарда, приводящее к увеличению протяженности зоны инфаркта, называется расширением инфаркта. Причинами являются: скольжение между миофасцикулами, уменьшающее количество миоцитов желудочка по толщине стенки; разрыв нормальных миоцитов; потеря ткани в некротической зоне. Он характеризуется непропорциональным истончением и расширением инфарцированной области с последующим формированием прочного фиброзного рубца. Степень расширения инфаркта связана с толщиной предынфарктной стенки желудочка. Предварительная гипертрофия миокарда предотвращает истончение миокарда. Апикальная стенка желудочка самая тонкая и является наиболее уязвимой зоной для повреждения при расширении инфаркта.
Возникновение инфарктного расширения увеличивает не только частоту смерти, но и частоту несмертельных осложнений, таких как сердечная недостаточность и опухоли стенки желудочка. Более 3/4 пациентов, умирающих от ОИМ, имеют расширенный инфаркт миокарда, а от 1/3 до 2/3 — инфаркт передней стенки с подъемом сегмента ST. Эхокардиография является лучшим средством диагностики распространения инфаркта и позволяет выявить удлинение анэхогенной зоны желудочка. При тяжелом расширении наиболее типичными клиническими признаками являются наличие громкого ритма галопа и развитие легочного застоя или ухудшение исходного легочного застоя. Разрыв желудочка является наиболее серьезным последствием расширения инфаркта.
(ii) Дилатация желудочков.
В дополнение к расширению инфаркта, дилатация уцелевшей части желудочка также важна в связи с ремоделированием. Дилатация желудочков начинается сразу после начала инфаркта и продолжается в течение нескольких месяцев, а то и лет после него. Расширение неинфарктной области может рассматриваться как компенсаторный механизм для поддержания ударного объема, ориентированного на больший инфаркт, а дополнительная нагрузка на оставшийся функциональный миокард может быть причиной гипертрофии миокарда.
Гипертрофия помогает компенсировать функциональные повреждения, вызванные инфарктом. Это объясняет улучшение гемодинамики, наблюдаемое у некоторых пациентов через несколько месяцев после МИ. Уцелевший миокард в конечном итоге повреждается, что приводит к дальнейшей дилатации, общей дисфункции миокарда и, в конечном итоге, к сердечной недостаточности. Эта сферическая дилатация в неинфарктной зоне, хотя и частично компенсирует поддержание сердечной функции, также имеет тенденцию к непоследовательной деполяризации миокарда, оставляя пациента уязвимым для фатальных аритмий.