Советуем для ознакомления:

Кардиология:

Популярные разделы сайта:

Различия коронарного кровотока и сопротивления в тканях сердца

Хотя субэндокард является зоной миокарда, наиболее подверженной ишемии, он защищен трансмуральным градиентом плотности артериол и капилляров, который выше, чем в субэпикарде, и повышением субэндокардиальной перфузии во время сердечной паузы в фазу диастолы. Вследствие такого сосудистого градиента трансмуральный кровоток во время максимальной фармакологической вазодилатании сокращающегося сердца остается равномерным.

Когда учащение сердечного ритма при тахикардии происходит в условиях максимальной вазодилатации сердца, субэндокардиальная перфузия значительно снижается, в то время как изменения максимальной субэпикардиальной перфузии незначительны. В результате этого отношение эндокардиального кровотока к эпикардиальному прогрессивно падает и повышается склонность субэндокарда к ишемии.

Коронарное сосудистое сопротивление в сердце при максимальной вазодилатации также зависит от давления. Это во многом отражает пассивное растяжение артериальных резистивных сосудов. В результате моментное значение коронарного сопротивления при нормальном коронарном давлении расширения будет ниже, чем при сниженном давлении.

Криволинейность отношения коронарного давления и кровотока заметна при пониженном давлении (< 50 мм рт. ст.) и может привести к недооценке физиологической значимости коронарных стенозов, если измерение давления в коронарных сосудах проводят в дистальных отделах во время вазодилатации, т.к. эти показатели предполагают линейность отношения давление-кровоток.

Дискуссия о конкретных факторах, определяющих управляющее коронарное давление, не прекращается до сих пор. Ранее исследования продемонстрировали, что коронарный кровоток в присутствии вазомоторного тонуса может прекратиться при достижении уровней диастолического давления 40-50 мм рт. ст. за счет ограничения противодавления сосудистыми шлюзами, в результате происходит критическое закрытие артериол. Вероятно, эти данные были переоценены из-за наличия емкостных эффектов, но во время постоянного давления коронарной перфузии пересечение оси давления при наличии вазомоторного тонуса значительно выше, чем давление в правом предсердии или диастолическое давление ЛЖ.

Это явление получило название «давление нулевого кровотока» (Pf = 0), при вазодилатации оно может снижаться до значений 10 мм рт. ст. А когда преднагрузка повышается > 20 мм рт. ст., противодавление коронарного кровотока становится зависимым от диастолического давления ЛЖ, что очень сильно влияет на субэндокардиальную перфузию при пониженном давлении, измеренном дистальнее стеноза КА, а также при СН.

Сокращение сердца и перфузия миокарда
Влияние сокращения сердца в фазу систолы на трансмуральную перфузию.
В фазу систолы (А) сокращение сердца повышает тканевое давление в миокарде вокруг податливых артериол и венул.
В результате этого прекращается обратный кровоток, который снижает систолический приток в эпикардиальные артерии. Сжатие венул ускоряет венозный отток.
Компрессионные эффекты во время диастолы (Б) связаны с тканевым давлением, которое понижается от субэндокарда к субэпикарду.
При диастолическом давлении в ЛЖ более 20 мм рт. ст. преднагрузка определяет эффективное обратное давление коронарной перфузии в фазу диастолы.

а) Структура и функция коронарной микроциркуляции. На рисунках ниже представлены упрощенные схемы локализации точек контроля, помогающие в понимании основных факторов, которые определяют коронарное сосудистое сопротивление. Фактически резистивные коронарные артерии представляют собой протяженную сеть, и в исследованиях коронарной МЦ in vivo была отмечена значимая гетерогенность механизмов контроля резистивных сосудов. Каждый резистивный сосуд должен расширяться скоординированно с остальными с учетом потребности нижележащего сосудистого бассейна, который часто остается вне контроля резистивных артерий.

Это может происходить независимо от метаболических сигналов, получаемых при регистрации таких физических параметров, как кровоток в просвете сосуда (контролируемый напряжением сдвига) или изменения внутрисосудистого давления (миогенный контроль). Эпикардиальные артерии (> 400 мкм в диаметре) выполняют функцию коммуни-кантных сосудов (при этом их диаметр регулируется напряжением сдвига) и дают незначительное снижение давления (< 5%) по всему спектру коронарного кровотока. Резистивные коронарные сосуды можно разделить на коронарные артерии диаметром 100-400 мкм, которые регулируют свой тонус в зависимости от локального напряжения сдвига и изменений давления в их просвете (миогенная реакция), и артериолы диаметром < 100 мкм, которые чувствительны к изменениям локального тканевого метаболизма и напрямую контролируют перфузию в коронарном капиллярном русле низкого сопротивления.

Плотность капилляров в миокарде составляет в среднем 3500/мм2, что обусловливает межкапиллярное расстояние, равное 17 мкм, причем в субэндокарде оно больше, чем в субэпикарде.

В покое максимальное падение давления микроциркуляции (МЦ) происходит в резистивных артериях диаметром 50-200 мкм, при этом в капиллярах и венулах, сохраняющих нормальный уровень кровотока, снижение давления незначительно. При фармакологической вазодилатации дипиридамолом дилатация резистивных артерий минимизирует прекапиллярное снижение давления в резистивных сосудах. В то же время происходит форсированное падение давления и перераспределение сопротивления по направлению к венулам, где расслабление гладких мышц ограниченно и пониженное сопротивление прочно фиксируется.

Существует значительная неоднородность микроциркуляторной вазодилатации во время физиологической адаптации кровотока. Например, во время ауторегуляции по мере снижения давления сначала расширяются артериолы < 100 мкм, а большие резистивные артерии имеют тенденцию к сужению из-за снижения давления перфузии. Напротив, метаболическая вазодилатация происходит вследствие более равномерной вазодилатации резистивных сосудов любого диаметра. Подобная неоднородность дилатации резистивных сосудов наблюдается в ответ на действие эндотелий-зависимых агонистов и фармакологических вазодилататоров.

Уникальной составляющей субэндокардиальных резистивных коронарных сосудов являются проникающие трансмурально артерии, которые направляются от субэпикардиального к субэндокардиальному сосудистому сплетению. Эти сосуды не отвечают на метаболические стимулы, когда ишемия ограничена субэндокардом. В результате локальный контроль при изменении напряжения сдвига и миогенной релаксации регионарного давления становится очень важным и определяющим диаметр этого «восходящего» сегмента сопротивления.

Даже при максимальной вазодилатации этот сегмент осуществляет дополнительный контроль сопротивления коронарных сосудов, который включается до достижения МЦ на уровне артериол. Вследствие этого возрастающего продолжительного падения давления давление в микроциркуляторном русле в субэндокардиальных коронарных артериолах ниже, чем в субэпикардиальных.

Трансмуральное расположение коронарных сосудов
Трансмуральное расположение резистивных коронарных сосудов
основные механизмы вазодилатации и вазоконстрикции в эпикардиальных коммуникантных артериях и на разливных уровнях микроциркуляции.
Эпикардиальные коммуникантные артерии разветвляются на субэпикардиальные и субэндокардиальные резистивные артерии.
Интрамуральные (пронизывающие миокард) резистивные артерии уникальны тем, что они не зависят от субэндокардиальных метаболических стимулов.
Но теоретически они более зависимы от регуляции тонуса в ответ на напряжение сдвига и изменение внутрисосудистого давления
— механизмов, вызывающих дилатацию в качестве реакции на изменения метаболизма в дистальной части субэндокардиальной артериолярной сосудистой сети.
5-НТ — серотонин; NO — оксид азота; ТХА2 — тромбоксан А2; АТ — ангиотензин; Ацх — ацетилхолин;
KАТФ — АТФ-чувствительный К+-канал; НА — норадреналин; ЭЗГФ — эндотелий-зависимый гиперполяризующий фактор; ЭТ — эндотелин.

б) Физические силы в просвете сосудов, регулирующие коронарное сопротивление. Поскольку сопротивление большинства коронарных сосудов может быть выше эффектов на метаболические медиаторы контроля, локальные механизмы контроля крайне важны для адекватного управления регионарной перфузией ткани в зонах дистальной МЦ. Проявления этих механизмов различны, зависят от размеров и типов резистивных коронарных сосудов и сочетаются с их функцией.

1. Миогенная регуляция. Миогенная реакция — это способность гладкой мышцы противостоять изменениям диаметра коронарных артериол. Сосуды расслабляются, когда давление растяжения уменьшается, и сжимаются при его повышении. Миогенный тонус — свойство гладких мышц, которое встречается в широком спектре размеров резистивных КА как у животных, так и у человека. Клеточный механизм точно не определен, но известно, что он зависит от поступления кальция в гладкие мышцы, возможно за счет Са2+-каналов L-типа, активируемых растяжением и вызывающих образование поперечных мостиков миозина.

Изменения сопротивления в результате миогенной реакции нацелены на возвращение локального коронарного кровотока к исходному уровню. Миогенная регуляция считается одним из наиболее важных механизмов коронарной ауторегуляторной реакции in vivo и происходит преимущественно в артериолах диаметром < 100 мкм.

2. Опосредованная кровотоком регуляция резистентных артерий. Резистивные КА и артериолы также изменяют свой диаметр в ответ на изменения локального напряжения сдвига. Индуцированную кровотоком дилатацию отдельных коронарных артериол первыми продемонстрировали Kuo L. и соавт.. Ими было обнаружено, что она является эндо-телий-зависимой и NO-управляемой, поскольку может быть остановлена аналогами L-аргинина.

И наоборот, отдельным сосудам предсердий у кардиохирургических пациентов свойственна управляемая кровотоком вазодилатация, медиатором которой является ЭЗГФ. Различия относительной значимости ЭЗГФ или NO в результатах экспериментальных исследований могут быть связаны с различиями в возрасте и виде животных. Механизмы также могут варьировать в зависимости от диаметра сосуда. В экспериментах на свиньях было выявлено, что гиперполяризация регулирует эпикардиальные коммуникантные артерии, a NO преобладает в резистивной сосудистой сети. ЭЗГФ может представлять собой компенсаторный путь, который в норме подавляется NO и становится активным при патологических состояниях, когда NO-уиравляемая вазодилатация нарушена.

Несмотря на различия в отдельных сосудах, блокирование NO-синтазы аналогами L-аргинина снижает вазодилатацию в системе коронарной циркуляции в ответ на фармакологическое действие эндотелий-зависимых агонистов и ослабляет эффект повышения кровотока при метаболической вазодилатации. Это доказывает, что NO-управляемая вазодилатация влияет па физиологический сосудистый тонус в некоторых сегментах резистивной коронарной сосудистой сети.

Физическое воздействие на коронарные артерии
Эффекты физического воздействия на диаметр изолированных резистивных коронарных артерий (номинальный диаметр 100 мкм):
(А) Как только расширяющее давление падает < 100 мм рт. ст., происходит прогрессивная вазодилатация, вызванная миогенной регуляцией.
Миогенная дилатация достигает максимума пассивного диаметра сосудов при 20 мм рт. ст.
(Б) Управляемая кровотоком вазодилатация в канюлированных резистивных артериях.
По мере увеличения градиента давления в изолированном сосуде происходит усиление внутрисосудистого тока, вызывающее прогрессивную дилатацию, которую можно предотвратить, устраняя влияние эндотелия.
Подобная управляемая кровотоком дилатация происходит во многих артериальных сосудах, включая коммуникантные коронарные артерии.

- Читать "Медиаторы влияющие на коронарный кровоток и сопротивление"

Оглавление темы "Физиология регуляции коронарного кровотока.":
  1. Компоненты коронарного сосудистого сопротивления
  2. Внесосудистое компрессионное сопротивление коронарной артерии (R3)
  3. Различия коронарного кровотока и сопротивления в тканях сердца
  4. Медиаторы влияющие на коронарный кровоток и сопротивление
  5. Нервная регуляция коронарного кровотока и сопротивления
  6. Медиаторы приводящие коронарному вазоспазму
  7. Лекарства улучшающие коронарный кровоток и приводящие к вазодилатации
  8. Особенности кровотока в правой коронарной артерии
  9. Физиология коронарного кровотока при стенозе артерии
  10. Физиология резерва коронарного кровотока при стенозе артерии