Маркеры инфаркта миокарда: ранние, биохимические, лабораторные, показатели и рекомендации. Биохимия миокарда

Лекция-МИОКАРД

ЛЕКЦИЯ

"БИОХИМИЯ МИОКАРДИОЦИТОВ"

план лекции:

Биохимические основы функционирования миокарда.
Особенности энергообразования в миокарде.
Биохимические механизмы нарушения энергообразования в миокарде.
Биохимические механизмы повреждения мембранных структур миокардиоцитов при недостатке кислорода (гипоксия, ишемия).

Особенности химического состава сердечной мышцы. По содержанию химических соединений сердечная мышца занимает промежуточное положение между скелетной и гладкой мускулатурой. Так, содержание АТФ в сердце 2,6 мкмоль/1г, в скелетной - 4,4 мкмоль/1г, в гладких мышцах - 1,4 мкмоль/1г. По содержанию гликогена сердечная мышца также занимает промежуточное положение. Но миокард богаче фосфолипидами, которые могут окисляться и давать энергию для сокращения. Миозин, тропомиозин и тропонин сердечной мышцы заметно отличается по своим физико-химическим свойствам от аналогичных скелетных белков.

В мышечных клетках сердца - миокардиоцитах - происходят 5 основных взаимосвязанных процессов:

Процесс ВОЗБУЖДЕНИЯ, который реализуется в сарколеммальной мембране. Сущность данного процесса состоит в том, что под влиянием импульса свойства мембраны сарколеммы меняются и она становится проницаемой для ионов. Натрий и кальций движется внутрь клетки по градиенту концентрации, что вызывает деполяризацию мембраны - потенциал действия. Затем из клетки выходит калий. Происходит реполяризация мембраны. В дальнейшем, благодаря работе К-Na,-насоса и Na-Са-ионообменного механизма восстанавливается градиент концентрации катионов в клетке и она вновь становится способной к воспроизведению следующей волны возбуждения.

Процесс СОПРЯЖЕНИЯ возбуждения с сокращением и расслаблением. Сущность сопряжения состоит в том, что во время процесса деполяризации в сарколемму проникают ионы кальция. Их поступление в миофибриллы приводит к взаимодействию между актиновыми и миозиновыми волокнами и развитию сокращения. Далее кальциевые насосы обеспечивают быстрое удаление кальция из клетки.

Кальций сопрягает сокращение и гликогенолиз. Сразу после начала мышечного сокращения гликогенолиз возрастает в несколько сотен раз. Это происходит благодаря активации киназы фосфорилазы ионами кальция. Он же инициирует и мышечное сокращение. Бета-субъединица фосфорилазы связывает 4 иона кальция и идентична кальций-связывающему белку кальмодулину. Кальмодулин имеет сходство с мышечным кальций-связывающим белком - трапонином С. Таким образом, активация мышечного сокращения и гликогенолиза осуществляется одним и тем же кальций связывающим белком.

При распаде мышечных белков (актина и миозина) образуется 3-метилгистидин, который выделяется с мочой. Используется как показатель скорости деградации белка миофибрилл в мышцах.

Процесс СОКРАЩЕНИЯ и РАССЛАБЛЕНИЯ идет в миофибриллах и состоит в том, что кальций соединяется с регуляторным белком тропонином. Это устраняет тропониновую депрессию взаимодействия между актиновыми и миозиновыми волокнами, образуя актомиозиновые мостики, которые развивают тянущую силу и тем самым реализуют сокращение.

Процесс СТРУКТУРНОГО обеспечения миокардиальной клетки. Своевре-менное образование и обновление структур миокардиальной клетки: синтез белка и нуклеиновых кислот. Важность этого процесса вытекает из следующих обстоятельств: период полужизни мембран митохондрий, миофибрилл составляет 2 - 12 дней и их обновление необходимо для устойчивого функционирования миокардиальной клетки.

Процесс ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ миокардиоцитов является биохимической основой функционирования миокардиоцитов, т.е. от него зависят все остальные функции миокарда.

ЭНЕРГООБРАЗОВАНИЕ В МИОКАРДЕ

В основных чертах процесс энергообразования в сердца не имеет принципиальных отличий от общей схемы энергетического обмена в организме. Источник энергии для сокращения сердца является АТФ, который образуется за счет:

Окислительного фосфорилирования,
Гликолиза,
Креатинфосфата,
Миоаденилаткиназной реакции.

1. Окислительное фосфорилирование. Для окислительного фосфорили-рования требуется много кислорода, поэтому мышцы обладают способностью резирвировать кислород в миоглобине. Субстратами для синтеза энергии могут использоваться жирные кислоты, углеводы и аминокислоты. Цикл Кребса в миокарде так же как и в других тканях является общим путем окисления белков, жиров и углеводов. Этот процесс является аэробным и не может протекать в других условиях. Энергия накапливается в виде макроэргических соединений, основными из которых являются АТФ и креатинфосфат (КФ). Однако энергетический процесс в миокарде имеет и отличительные особенности, которые обеспечивают специфику метаболизма миокарда, его высокую чувствительность к кислородному голоданию.

- Поскольку сердце не имеет запасов субстратов для образования энергии, поэтому надежность энергоснабжения сердца обеспечивается использованием миокардом широкого диапазона субстратов. В норме в аэробных условиях основными субстратами для синтеза АТФ в миокарде являются высшие жирные кислоты (ВЖК), они дают 67% энергии, 16,5% приходится на молочную кислоту, 8% АТФ образуется из глюкозы. Метаболизм аминокислот, ПВК и кетоновых тел в совокупности обеспечивает продукцию около 10% от общего пула АТФ. Они в различных метаболических путях трансформируются до ацетил-КоА, затем включаются в цикл Кребса и тканевое дыхание.

- Особое место в энергетики миокарда занимает молочная кислота, которая через образование ПВК поступает в цикл Кребса. Вспомним особенность лактатдегидрогеназы в сердце (изоформа ЛДГ-1,2). Этот изофермент в миокардиоцитах работает только в одном направлении: восстанавливает молочную кислоту в ПВК при участии НАДН, поэтому сердечная ЛДГ может работать только в аэробных условиях, так как уже малые концентрации пирувата ингибируют работу ЛДГ-1,2 , что препятствует образованию молочной кислоты в миокардиоцитах и способствует более полному окислению пирувата (через ацетил-КоА) в цикле Кребса (ЦТК). Этим объясняется высокая чувствительность миокарда к гипоксии. Поэтому поступающая из крови молочная кислота в миокарде быстро восстанавливается в ПВК, который является субстратом цикла Кребса и идет на образование энергии. Поэтому, лактат особенно важное место как субстрат для образования энергии в миокарде приобретает во время физической (мышечной) работы. Образующийся в процессе гликолиза в мышцах лактат поступает в миокард и его доля в энергетике миокарда возрастает до 65-90%.

- Специфической особенностью энергетического обмена миокарда является высокий уровень использования свободных жирных кислот, особенно натощак и в состоянии покоя. На окисление ВЖК может расходоваться 60-70% потребляемого сердцем кислорода. При физической нагрузке относительный вклад свободных ВЖК в энергетику уменьшается, а доля лактата возрастает. Однако на образование одного и того же количества АТФ в миокарде при использовании ВЖК требуется больше кислорода, чем при окислении глюкозы. Это особенно важно при ограничении доставки кислорода, когда использование глюкозы более выгодно.

Таким образом, процесс энергообеспечение миокарда наиболее эффективно может осуществляться в аэробных условиях. Высокая чувствительность миокарда к кислородному голоданию определяется следующими особенностями метаболизма:

1. Основным субстратом для образования АТФ в сердечной мышцы являются высшие жирные кислоты, окисление которых требует большого количества кислорода и может протекать только в аэробных условиях (бета-окисление, цикл Кребса),

2. В миокарде преобладают изоформы ЛДГ-1,2, которые ингибируются пируватом, поэтому анаэробный гликолиз в сердечной мышце является неэффективным и не может обеспечить энергией работу сердца.

2. Гликолиз. Гликолиз в миокарде не является основным поставщиком АТФ. На аэробном пути окисления углеводов энергии образуется в 18 раз больше по сравнению с анаэробным. Но хотя вклад гликолиза в энергообеспечение миокарда мал, ритмичное функционирование его чрезвычайно важно для клетки. Важность гликолиза для клеток сердца связана со следующими факторами:

А) Гексокиназа в миокардиоцитах связана с митохондриальной мембраной и это обстоятельство способствует тому, что она не ингибируется субстратом Гл-6-ф (работает как глюкокиназа печени). Миокардиальная гексокиназа осуществляет фосфорилирование глюкозы за счет митохондриальной АТФ и направляет ее в гликолиз, что сопровождается ее удвоением. Поэтому гликолитическую систему миокарда можно рассматривать как систему транспорта АТФ к местам ее использования в ионных насосах и сократительном аппарате. Благодаря этому гликолитический процесс в миокарде обеспечивает эффективную работу сердца.

Б) Гликолитический процесс и гликоген в миокардиоцитах тесно связан с мембранами, реализующими процесс возбуждения и сопряжения. Генерируемая гликолизом фракция АТФ используется в основном для энергетического обеспечения ионного транспорта, лежащего в основе процессов сопряжения и возбуждения. Поэтому, ритмическая генерация потенциалов действия водителями сердечного ритма мало меняется при ингибировании аэробного дыхания (например, при использовании цианида, при гипоксии или даже аноксии), но немедленно прекращается после выключения гликолиза. Это обеспечивает сохранение автоматизма изолированного сердца, в первый период клинической смерти и т.д. Таким образом, гликолиз играет решающее значение в обеспечение функций автоматизма и проводимости миокарда.

Креатинфасфат образуется из АТФ и креатина (который в свою очередь синтезируется из глицина, аргинина и метионина в печени и с током крови поступает в мышцы) в период расслабления мышцы, когда потребность в АТФ снижается. В образовании КФ участвует фермент креатинфосфокиназа (КФК) - специфический для мышц фермент, используется для диагностики мышечных нарушений. КФ предотвращает быстрое истощение запасов энергии, поставляет легко используемый макроэргический фосфат, необходимый для ресинтеза АТФ из АДФ (АТФ при мышечном сокращении быстро истощается, его хватает менее чем на 1 с сокращения).

Миоаденилаткиназная реакция. Миоаденилаткиназа - фермент мышц, катализирующий образование АТФ из 2-х молекул АДФ: АДФ + АДФ = АТФ + АМФ

ТРАНСПОРТ АТФ

Транспорт АТФ из митохондрий в цитоплазму осуществляется ферментными механизмами, главным образом АТФ-АДФ-транслоказой и креатинфосфокиназой (КФК). АТФ-АДФ-транслоказа расположена на внутренней мембране митохондрий и обеспечивает пренос АТФ из матрикса в цитозоль в обмен на АДФ в соотношении 1:1.

КФК система в миокарде представляет комплекс изоферментов, связанных с различными структурами клетки: около 30% КФК находится в митохондриях, 20% - в миофибриллах. Существует КФК сарколеммы и др. субклеточных органелл. Центральную роль в транспорте АТФ играет митохондриальная КФК, которая функционально сопряжена с АТФ-АДФ-транслоказой. Лимитирует скорость КФК реакции концентрация креатина и АТФ. Креатин синтезируется в печени из аргинина, глицина и метионина. Схема переноса энергии из митохондрий следующая:

АТФ переносится с помощью АТФ-АДФ-транслоказы через внутреннюю мембрану митохондрий на активный центр креатинкиназы (КК), который расположен на внешней стороне внутренней мембраны митохондрий.
В межмембранном пространстве митохондрий образуется комплекс "креатин+КК+АТФ" который распадается с образование креатинфосфата и АДФ.
Креатинфосфат диффундирует в цитоплазму, где и используется по назначению - отдает фосфатную группу на АДФ с образованием АТФ и креатинина.

Таким образом, энергетический обмен миокарда имеет преимущественно аэробный характер: около 85% энергии образуется с участием кислорода и 15% - за счет гликолиза. Поэтому даже максимальная активация гликолиза в условиях гипоксии миокарда не может обеспечить адекватный уровень энергоснабжения миокарда. Это определяет высокий уровень потребления кислорода миокардом, что составляет 8-10 мл кислорода на 100 г ткани в минуту. Это выше в 15 раз, чем средний уровень потребления кислорода другими органами. Основная часть АТФ (70%) расходуется на обеспечение сократительной функции миокарда, на работу ионных насосов затрачивается 20% АТФ, на структурный синтез - 10% АТФ.

1. НАРУШЕНИЯ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ МИОКАРДА

Процесс энергообеспечения миокарда может нарушаться по разным причинам. Главными причинами нарушения метаболизма миокарда являются:

Подавление окислительных процессов в результате дефицита кислорода и субстратов.
Повреждение мембранных структур.

1. ПОДАВЛЕНИЕ ОКИСЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ в результате дефицита кислорода и субстратов метаболизма возникает при инфаркте (ишемия) миокарда.

Причина нарушения энергообеспечения миокарда при ишемии:

а) нарушение синтеза АТФ,

б) нарушение транспорта АТФ,

в) нарушение утилизации АТФ.

А) НАРУШЕНИЕ СИНТЕЗА АТФ. В основе угнетения процессов синтеза макроэргических соединений лежит накопление в миокардиоцитах ВЖК. Причиной увеличения концентрации ВЖК в клетке являются:

1) захват ВЖК из плазмы, где их становится больше и в результате активации при гипоксии внутриклеточного липолиза,

2) избыточное накопление ВЖК в клетках сердца может быть также результатом нарушения их внутриклеточного метаболизма (окисления), вследствие увеличение концентрации в клетки восстановленных форм НАД и НАДФ (НАДН, НАДФН).

Механизм накопления ВЖК, ацил-КоА, ацилкарнитина в миокардиоцитах.

Ишемия миокарда ведет к накоплению в миокардиоцитах ВЖК в результате захвата их из плазмы и активации при гипоксии внутриклеточного липолиза. Увеличение ацил-КоА связано со следующим механизмом. Как известно процесс образования ацил-КоА протекает при участии фермента ацил-КоА-синтетазы и АТФ. Во-первых, в условиях ишемии, при начинающемся дефиците АТФ ацилирование ВЖК ингибируется, что в целом способствует повышению концентрации ВЖК в плазме. Во-вторых, нарушается дальнейший метаболизм образовавшегося ацил-КоА. В норме ацил-КоА проникает в митохондрии при участии карнитина и фермента карнитин-ацил-КоА-трансферазы в виде ацилкарнитина. В условиях ишемии транспорт его в митохондрии уменьшается вследствие дефицита карнитина и снижение активности фермента карнитин-ацил-КоА-трансферазы. Эти процессы ведут к повышению концентрации ацил-КоА. Увеличение концентрации ацил-КоА и ацилкарнитина обусловлено в свою очередь развивающимся при ишемии дефицитом окисленных форм НАД+ и НАДФ+ и накоплением восстановленных форм - НАДН и НАДФН. В условиях гипоксии ингибируется транспорт восстановленных НАДН в дыхательную цепь митохондрий (которая тоже при гипоксии ингибируется) малат-аспартатным челночным механизмом. Кроме того, накоплению восстановленных форм НАДН и НАДФН способствует ингибирование их окисления в глицерофосфатоксидазной и лактатдегидрогеназной реакциях в цитозоле. При этом большая часть ацил-КоА накапливается в митохондриях, а ацилкарнитин - в цитозоле. Накопление метаболитов существенно изменяет работу ферментов и функцию мембран миокардиоцитов. Так, ацил-КоА подавляет транспорт адениннуклеотидов в митохондриях, активность ацил-КоА-сиснтетазы и триглицеридлипазы. Ацилкарнитин ингибирует Na-K-АТФазу, Са-АТФазу саркоплазматического ретикулума. ВЖК ингибируют Na-K-АТФазу. Кроме того, эти метаболиты внедряясь в липидную фазу клеточных мембран вызывают ее структурные повреждения и нарушения функции. Примером тому является подавление функции ферментов, участвующих в синтезе АТФ - сукцинатдегидрогеназы.

Таким образом, при недостатке кислорода в миокардиоцитах снижается уровень АТФ (дыхательная цепь не работает) это ведет:

нарушению ацилирование ВЖК, их концентрация возрастает,
нарушению транспорта ацил-КоА в митохондрии из-за нехватки карнитина и снижения активности карнитин-ацил-КоА-трансферазы, при этом возрастает концентрация ацил-КоА (в митохондриях) и ацилкарнитина (в цитозоле).

Гликолиз. Существенно изменяется при гипоксии и гликолиз.

На первом (начальном) этапе ишемии гликолиз активируется - это единственный значимый источник энергии. Известно, что факторами регулирующими протекание гликолиза являются: концентрация глюкозы, гексокиназа, фосфофруктокиназа и скорость соответствующих реакций. В условиях ишемии приток глюкозы ограничен, в результате дефицита АТФ ограничивается и работа гексокиназы, одним из факторов, лимитирующих скорость гликолиза становится фермент глицеральдегид-3ф-дегидрогеназа, работающая на этапе превращения глицеральдегид-3ф в 1,3-дифосфоглицериновую кислоту. Повышение активности этой дегидрогеназы гликолиза сопровождается гиперпродукцией НАДН. Поскольку работа малат-аспартатного челночного механизма ингибируется, концентрация НАДН растет до уровня, ингибирующего активность глицеральдегид-3ф-дегидрогеназы. В этих условиях единственным путем окисления НАДН является лактакдегидрогеназная реакция, протекающая с образованием лактата из пирувата. Однако при ишемии в связи с нарушением удаления из зоны ишемии продуктов метаболизма накопление лактата быстро ведет к развитию внутриклеточного ацидоза. В этих условиях активность ЛДГ подавляется.

На втором этапе ишемии (терминальном) отмечается, кроме дальнейшего повышения концентрации НАДН в цитозоле, ингибирование фосфорилирования глюкозы (гексокиназной реакции) и образования фруктозо-1,6-дифосфата (фосфофруктокиназной реакции) вследствие дефицита АТФ. Это в свою очередь ведет к еще более глубокому снижению АТФ и увеличению НАДН. Как итог - подавление гликолитических реакций в миокарде, что рассматривается как главный фактор необратимости повреждения миокардиоцитов - развитие некроза.

Таким образом, снижение продукции АТФ в первые минуты ишемии является основным результатом подавления аэробного метаболизма глюкозы и ВЖК. Дальнейшее снижение уровня АТФ ниже критического уровня (менее 1 мкмоль/г), накопление НАДН, угнетение активности ферментов, а также накопление лактата обусловливает развитие внутриклеточного ацидоза. Ацидоз приводит к угнетению инициальных звеньев гликолиза - гексокиназного и фосфофруктокиназного, которые требуют затрат АТФ. Подавление гликолиза ведет к прекращению продукции АТФ, что в свою очередь является причиной необратимых структурных изменений и потере клеточных функций: сократимости, поддержание мембранных градиентов ионов (возбудимости, автоматизма), пластических процессов, регуляторных механизмов - некроз клетки.

Б) НАРУШЕНИЕ ТРАНСПОРТА АТФ при ишемии. Причиной нарушения транспорта АТФ в клетки являются условия, возникающие в результате накопления продуктов метаболизма - НАДН, лактата, что ведет к ингибированию ферментов, участвующих в транспорте АТФ - АТФ-АДФ-транслоказа, КФК. (Вследствие дефицита карнитина и снижение активности фермента карнитин-ацил-КоА-трансферазы). Эти процессы ведут к повышению концентрации ацил-КоА.

В) НАРУШЕНИЕ УТИЛИЗАЦИИ АТФ. Одной из причин снижения энергообеспечения миокардиоцитов является нарушение утилизации АТФ. Это явление связано также со снижением активности ряда ферментов:

Прогрессирующее снижение при ишемии активности АТФазы миозина - фермента, участвующего в процессе сокращения миофибрилл за счет гидролиза АТФ. Поэтому в условиях ингибирования этого фермента даже наличие АТФ в зоне ишемии не может использоваться на сокращение.
Подавляется АТФазная активность и других эффекторных структур клетки: Na-K-АТФазы, АТФазы митохондрий.

2. ПОВРЕЖДЕНИЕ МЕМБРАННЫХ СТРУКТУР ПРИ ИШЕМИИ

Механизм альтерации биомембран и ферментов в миокардиоцитах при ишемии

Основными механизмами повреждения биомембран и ферментов при ишемии является следующие:

Интенсификации при ишемии процессов перекисного свободнорадикального оксиления липидов (ПОЛ),
Активация мембраносвязанных фосфолипаз и гидролаз.
Детергентные действия продуктов метаболизма при ишемии (деструкция

мембран продуктами ПОЛ и фосфолиполиза - лизофосфолипидами, ВЖК).

Дисбаланс ионов и жидкости в миокардиоцитах в результате нарушения проницаемости мембран.

1. АКТИВАЦИЯ ПОЛ

В норме редокс-цепи в митохондриях обеспечивают восстановление большей части проникающего сюда кислорода с образованием воды. При этом защитная функция редокс-цепи восстановление (инактивация) кислорода совмещается с функцией генерации энергии, используемой в метаболизме.

Незначительная часть кислорода вступает в свободно-радикальные процессы (СРО), протекающие и в норме. Однако такая утечка кислорода представляет опасность ибо приводит к образованию активных форм кислорода и к значительному ускорению СРО.

В норме эта опасность контролируется антиоксидантами. Против активных форм кислорода (супероксидный анион-радикал, синглетный кислород) работают защитные механизмы. Так, СОД инактивирует супероксидный анион радикал кислорода: О2 + О2 + 2Н = Н2О2 + О2. Эта инактивация (дисмутация) происходит без образования свободных радикалов с образованием перекиси и молекулярного кислорода. Так, вода, каротиноиды, токоферолы тушат синглетный кислород, углекислота и гемоглобин - все электронно-возбужденные состояния кислорода. Однако, несмотря на защитные механизмы, часть активного кислорода вступает во взаимодействие с субстратом. Катализаторами СРО являются микроэлементы - металлы переменной валентности. Инициируется процесс перекисного окисления липидов (ПОЛ).

Перекисное окисление липидов - процесс окисления субстратов - ненасыщенных жирных кислот. Это могут быть СЖК, или ЖК в составе фосфолипидов (в мембранах в том числе). Это окисление - процесс не ферментативный, осуществляется при участии сильных окислителей без участия ферментов. Процесс образования перекисей липидов имеет цепной, свободно-радикальный механизм, характерный для реакций окисления органических соединений непосредственно молекулярным кислородом. Процесс ПОЛ может начинаться лишь в том случае, если в системе появятся свободные радикалы. Такими окислителями в тканях выступают:

Супероксидный анион-радикал - О2. Кислород в тканях легко восстанавливается в супероксидный анион-радикал. Он образуется при одноэлектронном окислении молекулярным кислородом восстановленного компонента дыхательной цепи. Супероксид-анион может восстанавливать окисленный цитохром С. Химическое действие супероксида в тканях усиливается в результате инициирования цепной реакции образования свободных радикалов.
Гидроксильный радикал - например при окислении ионов двухвалентного железа молекулярным кислородом образуется радикал НО2.
Гидроперекись Н2О2. Супероксиддисмутаза обезвреживая супероксидный анион-радикал приводит к образованию перекиси водорода Н2О2, являющейся сильным окислителем.

Образовавшиеся радикалы обладают достаточно высокой реакционной способностью, начинают реагировать с окружающими молекулами. Ненасыщенные жирные кислоты являются подходящими субстратами для взаимодействия с радикалами. В ходе перекисных реакций образуется свободный радикал липида - R. Эти радикалы в свою очередь инициируют дальнейшее распространение процессов ПОЛ. Весь процесс ПОЛ можно разделить на 3 стадии:

1 стадия - инициация (образование свободного липидного радикала R из предшественника): RH + НО- = h3O2 + R

2 стадия - развитие цепных реакций.

Образовавшийся свободный радикал липида R быстро реагирует с молекулярным кислородом. Продуктами этого взаимодействия являются гидроперекиси ЖК, которые снова вовлекаются в цепную реакцию пероксидации:

R + O2 = ROO - перекисный радикал,

ROO + RH = ROOH + R - гидроперекись и радикал липида.

Важное свойство свободных радикалов заключается в том, что сколько бы раз ни произошла реакция радикала с молекулярным кислородом, число свободных радикалов не уменьшается. Напротив, в присутствии кислорода радикалы R соединяются с молекулами О2 и при этом образуется новый свободный радикал - RO2 - перекисный радикал.

Перекисный радикал может вступать во взаимодействие с новой молекулой НЖК при этом образуется гидроперекись ROOH и вновь появляется радикал R.

RO2 + RH - ROOH + R

Чередование последних двух реакций приводит к тому, что в процесс вовлекаются все новые и новые молекулы НЖК и кислорода: при этом образуются молекулы гидроперекиси, а число радикалов R остается неизменным. Это стадия продолжения цепи.

3 стадия - вырождения цепи. Если бы свободные радикалы реагировали только бы с новыми молекулами НЖК, то один радикал в присутствии достаточного количества кислорода мог бы превратить в перекиси все НЖК. Однако этого не происходит, тат как радикалы реагируют с другими радикалами, с ионами переменной валентности (двухвалентное железо), с молекулами антиоксидантов (токоферол). При этом образуются малоактивные продукты и радикалы, не способные вступать в реакцию с новой молекулой НЖК и происходит обрыв цепи. Это стадия вырождения цепи.

В условиях ишемии, когда снижается парциальное напряжение кислорода в тканях, активируются процессы ПОЛ. Это объясняется тем, что кислород не утилизируется в дыхательной цепи, вследствие чего возникает его относительный избыток. В этих условиях кислород выступает прооксидантом, как и другие, накапливающиеся при ишемии продукты метаболизма: восстановленные НАДН, ФАДН, продукты гидролиза АТФ, Са2+, адреналин.

Известна существенная роль адреналина в усилении ПОЛ. Существуют следующие возможные пути:

А) окисление адреналина в адренохром в норме происходит при участии супероксидного анион-радикала кислорода, и скорость этого процесса зависит от наличия продуктов ПОЛ, в частности гидроперекисей липидов.

Б) при ишемии содержание адреналина повышено, увеличивается образование и продуктов ферментативного и неферментативного окисления адреналина - адренохрома, супероксидного анион-радикала кислорода, перекиси водорода, гидроксильного радикала, обусловливающих в свою очередь интенсификацию ПОЛ

studfiles.net

61.Биохимическая диагностика инфаркта миокарда. Креатинкиназа. Лактатдегидрогеназа. Другие биохимические показатели повреждения миокарда.

При инфаркте миокарда (ИМ) в результате некроза клеток сердечной мышцы в кровеносное русло попадают содержащиеся в них ферменты и белки. По их наличию, времени появления и концентрации в плазме крови можно оценить ущерб, нанесенный сердечной мышце. Эти сведения дополняют данные ЭКГ и помогают в ранней диагностике ИМ, что позволяет своевременно избрать правильную тактику лечения.

Идеальный биохимический маркер должен обладать наивысшей специфичностью и чувствительностью в отношении некроза миокарда, в течение короткого времени после начала симптомов ИМ достигать в крови диагностически значимого уровня, этот уровень должен сохраняться в течение многих дней. В настоящее время маркера, полностью отвечающего всем этим требованиям, не существует, поэтому для диагностики ИМ рекомендуется параллельно использовать два маркера — "ранний" и "поздний". Содержание "раннего" маркера при ИМ диагностически значимо повышается в крови в первые часы заболевания, "поздний" —достигает диагностически значимого уровня только через 6—9 ч, но обладает высокой специфичностью в отношении некроза миокарда.

Ранние маркеры некроза миокарда:

Миоглобин
МВ-КФК (сердечная форма креатинфосфокиназы — КФК)
Сердечная форма белка, связывающего жирные кислоты (сБСЖК)

Поздние маркеры некроза миокарда:

Лактатдегидрогеназа (ЛДГ)
Аспартатаминотрансфераза (АсАТ)
Сердечные тропонины I и Т

Среди множества биохимических маркеров, которые могут менять свою концентрацию в плазме крови при ИМ, наиболее кардиоспецифическими являются тропонины, МВ-фракция креатенинфосфокиназы (КФК-МВ) и миоглобулин, которые и представляют наибольшую диагностическую ценность.

Тропонин - является ферментом «быстрого реагирования», поскольку попадает в периферический кровоток из зоны некроза уже в первые часы повреждения миокарда. Тропонины Т и I присутствуют только в клетках миокарда, поэтому повышение их концентрации в крови является достоверным признаком ИМ и показателем его распространенности. Отрицательный тропониновый тест вначале сердечного приступа и через 12 часов позволяет исключить у больного ИМ и диагностировать нестабильную стенокардию. Даже незначительное повышение уровня тропонинов в периферической крови через 6-12 часов после болевого приступа расценивается как признак ишемии миокарда ведущей к некрозу и позволяет выявить ИМ без явных клинических симптомов и ЭКГ-признаков заболевания.

МВ-фракция креатенинфосфокиназы (МВ-КФК) содержится преимущественно в клетках миокарда, но в небольшом количестве присутствует и в скелетных мышцах, поэтому активность этого фермента в крови может повышаться при повреждении не только сердечной мышцы, но и других мышечных групп. Судить о повреждении миокарда на фоне сердечного приступа позволяет нарастание активности МВ-КФК в динамике. Для диагностики ИМ в первые сутки от начала сердечного приступа ее определяют 2-3 раза каждые 8 часов. Три отрицательных результата позволяют исключить ИМ, а нарастание концентрации этого фермента в крови с высокой долей вероятности свидетельствует об ИМ. Уровень активности MB - КФК позволяет определить величину инфаркта миокарда и тяжесть заболевания.

Миоглобин — очень ранний и чувствительный, но менее специфичный маркер ИМ, поскольку содержание этого мышечного белка в крови может увеличиваться и по другим причинам. Миоглобин при сердечном приступе появляется в крови еще до формирования очага некроза, на стадии выраженного ишемического повреждения сердечной мышцы. Повышение уровня миоглобина в 10 раз и больше указывает на некроз мышечных клеток.

Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) — фермент, принимающий участие в реакциях гликолиза, катализируя превращение лактата в пируват, при этом образуется NADH. ЛДГ имеет пять изо-энзимов. В сердечной мышце содержится преимущественно изоэнзим ЛДГ-1. При ИМ концентрация ЛДГ начинает превышать нормальный уровень через 14—48 ч после начала симптомов, достигает максимального значения на 3—6-е сутки заболевания и возвращается к норме на 7—14-е сутки болезни. ЛДГ-1 была обнаружена также в эритроцитах, почках, мозге, желудке, повышение концентрации этого белка в крови больных далеко не всегда связано с некрозом миокарда. Отношение ЛДГ-1/ЛДГ-2, превышающее 0,76, обладает 90% специфичностью при выявлении некроза миокарда. Это соотношение может увеличиваться и в случае отсутствия ИМ, если у больного имеются массивный гемолиз, мегалобластическая анемия, распространенное повреждение скелетных мышц, тяжелое заболевание печени. Из-за позднего повышения концентрации ЛДГ в сыворотке крови этот маркер не применяется для ранней диагностики ИМ и суждения об успехе тромболитической терапии, однако ЛДГ длительно использовалась для диагностики ИМ в поздние сроки заболевания.

Аспартатаминотрансфераза (АсАТ) – фермент, который катализирует преобращение оксалоацетата в аспартат, перенося Nh4 на первую молекулу. Вторым продуктом реакции является α-кетоглутарат. Реакция играет важную роль в высвобождении Nh4 из аминокислот, который затем перерабатывается в цикле мочевины, так как аспартат, полученный в процессе реакции, нужен для образования аргининосукцината. У больных ИМ уровень АсАТ превышает норму через 8—12 ч после начала боли, достигает максимального значения к 24—З6-му часу и возвращается к норме за 3—4 дня. Большое количество этого фермента содержится в тканях печени, что сильно снижает его специфичность в отношении некроза миокарда. АсАТ неудобна как для ранней, так и для поздней диагностики ИМ, она используется только в сочетании с более чувствительными и специфичными маркерами. Низкая специфичность в отношении некроза миокарда послужила причиной того, что использование этого маркера, как и ЛДГ, для диагностики ИМ в настоящее время также признано нецелесообразным..

Повышение АСТ, превышающее повышение АЛТ, характерно для повреждения сердечной мышцы; если же показатель АЛТ выше, чем АСТ, то это, как правило, свидетельствует о разрушении клеток печени.

Неспецифическая реакция на повреждение миокарда включает нейтрофильный лейкоцитоз (появляется через несколько часов после окклюзии и длится 3-7 сут, число лейкоцитов достигает 12000-15000 в мкл). СОЭ повышается медленнее, достигает пика в 1-ю неделю и часто остается повышенной в течение 1-2 нед.

сБСЖК по последовательности аминокислот идентичен БСЖК, содержащемуся в поперечнополосатой мышечной ткани скелетных мышц, однако представлен в скелетной мускулатуре в минимальном количестве. Максимальное количество сБСЖК находится в ткани миокарда — 0,5 мг/г. Единственная мышца, в которой имеется относительно большое количество сБСЖК, — это диафрагма (примерно 25% от содержания в ткани миокарда). Некоторое количество сБСЖК содержится в тканях аорты, и можно предположить, что содержание его повышается, в крови при расслаивающей аневризме аорты. Так как сБСЖК в основном свободно расположен в цитоплазме клеток, в случае повреждения клеточной мембраны кардиомиоцита он быстро попадает в кровоток. В крови здоровых людей циркулирует небольшое количество сБСЖК.

studfiles.net

Диагностика инфаркта миокарда (биохимические маркеры)

ЛДГ катализирует окисление молочной кислоты в пируват. Молекула ЛДГсостоит из 4-х субъединиц 2-х типовтип М, кодируемый геном на 11 хромосометип H, кодируемый геном на 12 хромосомеИзвестно 5 изоферментов ЛДГ:

Общая активность и изоферменты ЛДГ-1 и ЛДГ-2 повышаются при повреждении миокард. Уровень ЛДГ-1 повышен в течение 10 - 12 дней после острого инфаркта миокарда, пик наблюдается в течение первых 2 дней и постепенный возврат к норме в течение 7 -10 дней а. Обычно количество ЛДГ-2 в крови выше, чем количества ЛДГ-1. Пациенты с ИМ имеют выше ЛДГ-1, чем ЛДГ- 2 (соотношение> 1) - так называемый "перевернутый коэффициент". При ИМ чувствительность и специфичность повышенного уровня ЛДГ-1 и перевернутого коэффициента приблизительно 75% - 90%

Креатинкиназа в диагностике инфаркта миокарда

КК димерный фермент (молекулу образуют две субъединицы), который регулирует использование высокоэнергетического фосфата в сократительных тканях.КК образуют:M-субъединица, кодируемая геном на 14 хромосоме

В-субъединица, кодируемый геном на хромосоме.

Инфаркт миокарда или травмы сердца
Травмы или заболевания скелетных мышц
Гипотиреоз
В/м инъекции
Общие судороги
Травмы головы
Злокачественная гипертермия
Длительная гипотермия

КК-MB изофермент

В норме КК-МВ составляет менее 6% от общей активности КК. Это чувствительный маркер ИМ с быстрым повышением и падением. Его уровень в сыворотке повышается в течение 2 ~ 8 часов после ИМ и возвращается к норме через 2 ~ 3 дня. Повышение уровня КК-МВ более специфично, чем общей активности фермента, но имеет ограничения.

Ложное возвышение :

у оперированных пациентов без сердечной травм
при травме скелетных мышц
у бегунов- марафонцев
при хронической почечной недостаточности
при гипотиреоидизме (сниженной функции щитовидной железы)

Для исключения освобождения изофермента со скелетных мышц рассчитывают индекс MВ.

Индекс MB = (КK-MB / общая КК х 100

При значении индекса больше чем 2,5 - 3 велика вероятность поражения сердца.

KK-MB масса

Определение содержания белка изофермента KK-MB сэндвич вариантом иммуноферментного анализа с пределом обнаружения <10 нг /л - более чувствительный тест, чем измерение его активности.

Миоглобин

Белок с низкой молекулярной массой. Идентичен в скелетных и сердечной мышцах. Содержание в сыворотке повышается в течение 2 ч от эпизода повреждения мышцы. Пик через 6 - 9 ч. Нормализация через 24 - 36 ч. Отличный отрицательный предсказатель повреждения миокарда: 2 образца сыворотки, отобранные с интервалом 2 - 4 часа, без повышения уровня миоглобина практически исключает ИМ. Быстрый, количественный метод определения - иммунохимический. Белок - переносчик кислорода в мышечную ткань. При повреждении мышц он быстро попадает в циркуляцию. При подозрении на ИМ определяют миоглобин в двух образцах сыворотки, отобранной с интервалом в 2-4 часа. Если уровень миоглобина в сыворотке не изменяется - это отличный предсказатель отсутствия ИМ. Миоглобин в диагностике инфаркта миокарда!

Сердечные тропонины

Тропонины (Тн) - белковые молекулы, которые являются частью сердечной и скелетных мышц. Гладкие мышечные клетки не содержат Тн.

Существуют три типа Тн - тропонин I (ТнI), тропонин Т(ТнT) и тропонин С (ТнС). Каждая из 3 -х субъединиц Тн имеет уникальную функцию. ТнT связывает компоненты Тн с тропомиозином. ТнI ингибирует взаимодействие миозина с актином. ТнC способен связывать ионы Ca 2+ , которые инициируют сокращение.

ТнТ и Тн I скелетных и сердечной мышцы иммунологически различные. Их синтез кодируют разные гены. Таким образом, анализы на сердечные Тн, основанные на взаимодействии антиген - антитело, являются специфическими и могут быть использованы для различия между скелетными и сердечными Тн.

Уровень сердечных Тн не повышается при повреждении скелетных мышц без травмы миоцитов сердца. Это не так для изофермента КК-MB, который присутствует в какой - то степени в скелетных мышцах и некоторых других тканях, таких как кишечник, язык, диафрагма, матки и предстательной железе и может быть повышен при повреждении этих тканей, что потенциально приводит к ложно-положительным результатам. Поэтому тестирование Тн превосходит тестирование кретинкиназы MB.

Ишемическая болезнь сердца

Ишемическая болезнь сердца является ведущей причиной смерти во всем мире. Электрокардиография (ЭКГ) была одним из самых ранних диагностических методов оценки ишемического повреждения сердца. Несмотря на свою полезность, ЭКГ продолжает быть низко чувствительной в диагностике ишемических повреждений сердца - результаты ЭКГ у многих пациентов с ишемической травмой нормальные.

Различные маркеры сердечной травмы, такие как креатинкиназа MB, тропонины и миоглобин, произвели революцию в диагностике повреждения миокарда. Сердечные Тн в силу своей высокой чувствительности и специфичности стали предпочтительными биомаркерами для оценки пациентов с подозрением на ИМ.

Показания к определению

Диагностика инфаркта миокарда

Диагноз острый ИМ ставят тогда, когда есть доказательства некроза миокарда. Предпочтительным маркером для диагностики ИМ являются сердечные Тн. Сердечные Тн специфичны для сердечной мышцы, при сердечной травме повышаться довольно рано, и остаются повышенным дольше, чем некоторые другие сердечные биомаркеры, такие как CK-MB и миоглобин. Нормальные значения двух последовательных определений Тн надежно исключает острую ишемию миокарда.

Определение размера инфаркта

Пиковые значения сердечного ТнI позволяют дать оценку размера инфаркта и степени тяжести повреждения миокарда, особенно при трансмуральном инфаркте, в отличие от субэндокардиальных инфарктов. Соотношение справедливо и для сердечного ТнТ (пик через 72-96 часов). Более высокие значения коррелируют с более обширным инфарктом.

Значение степени повышения тропонина

Степень повышения Тн хорошо коррелирует как с 30-дневной, так и годичной смертностью. Более высокие исходные значения Тн и на пике связаны с худшими долгосрочным прогнозом. Абсолютные значения используют для принятия решений по лечению и для выявления пациентов с повышенным риском смерти.

Прогностическое значение сроков подъема

Пациенты с повышенными сердечными Тн на исходном уровне, как правило, имеют худший прогноз, чем те, у которых уровень Тн повышается через 8 часов. Исход ИМ лучше у тех пациентов, у которых уровень тропонина не изменялся (не повышался).

Как при трансмуральном, так и субэндокардиальном ИМ, повышенные исходные уровни сердечных ТнТ и Тн I связаны с худшим прогнозом с точки зрения как краткосрочной, так и долгосрочной смертности.

На рис.2 отражен вариант диагностики инфаркта миокарда с учетом свойств маркеров

Как часто выполнять тестирование тропонина и необходимость последовательного тестирования

У пациентов с ИМ сердечные Тн повышаются через определенный интервал времени. Поэтому при подозрении на острый коронарный синдром маркер необходимо отслеживать последовательно. Интервал времени определяется чувствительностью тест-систем для сердечных Тн. Первоначально рекомендовалось определение ТнI через каждые 6 часов до тех пор, пока не будет достигнут ожидаемый пик. Новые Тропонин I в норме и при ИМ при определении тест-системами разной чувствительности технологии позволяют определять очень низкие концентрации кардиомаркеров. При их использовании проверку содержания Тн рекомендуется проводить через 3-4 часа после первого определения.

Примечания

Некоторые из аналитических факторов, которые могут привести к завышению результатов Тн, включают следующее:

Не полностью свернувшаяся кровь образца (например, у больных с коагулопатией (нарушение свертывания крови) или на антикоагулянтной терапии)
Гетерофильные антитела,
Ревматоидный фактор и аутоантитела
Повышенные уровни билирубина
Иммунокомплексные образования
Заметно повышенные уровни щелочной фосфатазы
Неисправности анализатора

biohimik.net

Биохимическая диагностика инфаркта миокарда ⋆ Лечение Сердца

Биохимическая диагностика инфаркта миокарда

Идеальный плазменный маркер инфаркта миокарда, по критериям ВОЗ, должен быть представлен высокой концентрацией в сердечной мышце, появляться рано (в первые 1-2 ч от начала симптомов заболевания), отсутствовать в немиокардиальной ткани и плазме. Кроме того, обязательно должно быть стойкое соответствие между уровнем маркера в плазме и степенью поражения миокарда. Он должен регистрироваться в крови достаточно долго, а определение его быть простым, быстрым и дешевым.

По критериям ВОЗ для диагностики инфаркта миокарда рекомендуется использовать миоглобиновую фракцию креатинкиназы, кардиоспецифичный тропонин Т и тропонин L, миоглобин и креатинкиназу, причем достоверным диагностическим критерием этого заболевания считается повышение активности ферментов сыворотки крови на 50% от верхней границы их нормальныхзначений.

В настоящее время миоглобиновая фракция креатинкиназы является стандартным лабораторным тестом для диагностики инфаркта миокарда, хотя его значение не совсем совершенно. Его недостатки включают недостаточную специфичность, что может приводить к ложноположительным результатам, невозможность определить инфаркт миокарда с достаточной точностью в первые 6-8 часов от начала заболевания. Уровень миоглобиновой фракции креатинкиназы быстро понижается и не определяется в крови более чем через 72 часа от начала заболевания. Различают две изоформы миоглобиновой фракции креатинкиназы: «миоглобиновая фракция креатинкиназы-1» и «миоглобиновая фракция креатинкиназы-2». Абсолютный уровень миоглобиновой фракции креатинкиназы-2 больше, чем 2 ммоль/л, а соотношение миоглобиновой фракции креатинкиназы-2/миоглобиновой фракции креатинкиназы-1, составляющее в норме 1:5, повышает чувствительность и специфичность диагностики инфаркта миокарда в течение первых 6 ч в сравнении с суммарным определением миоглобиновой фракции креатинкиназы.

Кардиоспецифичный тропонин «Т» и тропонин «L» являются новыми маркерами инфаркта миокарда. Повышение уровня тропонина «Т» и «L» происходит рано после повреждения миокарда и может сохраняться в крови в течение нескольких дней (до 10 дней для «L-формы» и 10-14 дней для «Т-формы»). Повышение уровеня тропонина «T» более, чем на 0,1 ng/mL указывает на повреждение миокарда и наблюдается у больных инфарктом миокарда уже в первые 0,5-1 ч с момента возникновения симптомов заболевания.

Миоглобин, низкомолекулярный протеин, обнаруживаемый в сердечной и скелетной мышце, высвобождается более быстро, чем миоглобиновая фракция креатинкиназы, но быстрее выводится почками. Хотя повышение миоглобина может появиться через 2 часа после инфаркта, низкая его специфичность предполагает использование других добавочных тестов, таких как определение миоглобиновой фракции креатинкиназы или кардиоспецифичного тропонина (табл.3.1).

Креатинкиназа, кардиоспецифический фермент, обнаруживаемый в сердечной и скелетной мышце, высвобождается в среднем через 4 ч с максимумом повышения в течение 24 – 48 ч от начала инфаркта миокарда.

Измерение биохимических маркеров миокардиального некроза должно быть интерпритировано в контексте время-зависимых процессов при инфаркте миокарда. Некоторые маркеры, такие, как миоглобин и другие, могут быть диагностически значимы в ранние сроки развития инфаркта миокарда, а в более поздний период — кардиоспецифичный тропонин «Т» и «L», креатинкиназа. Большой трудностью для интерпретации исследований по биохимическим маркерам является отсутствие единого золотого стандарта. Критерии ВОЗ оказываются неадекватными для многих случаев инфаркта миокарда, особенно когда уровень креатинкиназы или ее миоглобиновой фракции повышается чуть выше нормальных значений.

Клиническое биохимическое исследование крови

Биохимический анализ крови — лабораторный метод исследования, который отражает функциональное состояние органов и систем организма.

Биохимический анализ крови показан . даже если у человека отсутствуют жалобы. По изменениям в химическом составе крови можно установить, какой из органов функционирует с отклонением от нормы, что может свидетельствовать о развитии заболевания и необходимости срочного лечения.

Маркеры повреждения миокарда и сердечной недостаточности:

Миоглобин – гемопротеин, в больших количествах содержащийся в скелетной мускулатуре и в небольшом количестве в сердечной мышце. Принимает участие в тканевом дыхании. При инфаркте миокарда концентрация миоглобина в крови повышается через 2 часа, однако это неспецифический маркёр инфаркта миокарда, так как в сердечной мышце содержится небольшое количество миоглобина. Данный маркер используется в диагностике инфаркта миокарда в комплексе с другими биохимическими тестами.

Тропонин I – белок, специфический маркёр поражения сердечной мышцы, используемый в диагностике инфаркта миокарда. Повышение тропонина I отмечается уже через 4 – 6 часов после приступа. Данный тест позволяет диагностировать даже микроскопические участки повреждения миокарда.

КФК-МВ – креатинфосфокиназа-МВ — изофермент креатинфосфокиназы, характерный для ткани сердечной мышцы. Определение активности КФК-МВ- имеет большое значение при диагностике инфаркта миокарда и мониторинге постинфарктного состояния, позволяя оценить объём поражения и характер восстановительных процессов. Диагноз острого инфаркта миокарда подтверждается также наблюдением характерной динамики показателя, серийное определение КФК-MB с интервалом 3 часа в течение 6 — 9 часового периода при неспецифических изменениях ЭКГ более информативно, чем единичное измерение. Уровень КФК-МВ может быть измерен как в весовом выражении, так и в единицах активности. В настоящее время для диагностики инфаркта миокарда предпочтительным является определение не активности, а массы КФК-МВ.

Для адекватной оценки соотношения концентрации КФК-MB и общей активности креатинфосфокиназы введён расчётный относительный индекс RI = КФК-MB (мкг/л) / КФК общ. (Ед/л) х 100 (%). Для повреждения сердечной мышцы характерен RI > 2,5 — 3%.

Маркер сердечной недостаточности ProBNP – это предшественник мозгового натрийуретического пептида — BNP (BNP — brain natriuretic pepti de ). Название «мозговой» связано с тем, что впервые он был выявлен в мозгу животных. У человека основным источником ProBNP является миокард желудочков, он высвобождается в ответ на стимуляцию кардиомиоцитов желудочков, например при растяжении миокарда при сердечной недостаточности. ProBNP расщепляется на два фрагмента: активный гормон BNP и N — терминальный неактивный пептид NT — proBNP. В отличие от BNP, для NT — proBNP характерны более длительный период полувыведения, лучшая стабильность in vitro, меньшая биологическая вариабельность и более высокие концентрации в крови. Перечисленные особенности делают этот показатель удобным для использования в качестве биохимического маркера хронической сердечной недостаточности. Определение уровня NT — proBNP в плазме крови помогает оценить степень тяжести хронической сердечной недостаточности, прогнозировать дальнейшее развитие заболевания, а также оценивать эффект проводимой терапии.

Отрицательная предсказательная ценность теста более 95% — то есть, нормальный уровень NT-proBNP с высокой вероятностью позволяет исключить сердечную недостаточность (например, в случаях одышки, обусловленной резким обострением хронического обструктивного лёгочного заболевания, или отеков, не связанных с сердечной недостаточностью). Следует отметить при этом, что NT-proBNP не должен использоваться в качестве единственного критерия.

Инфаркт миокарда: симптомы, диагностика

Здравствуйте уважаемые читатели портала Inva-Life.ru. Инфаркт миокарда – заболевание сердца. при котором развивается некроз (умирание клеток) сердечной мышцы вследствие отсутствия достаточного кровоснабжения определенного участка по различным причинам. Чаще всего он возникает из-за атеросклероза коронарных артерий.

В результате этого рано или поздно образуется тромб, который и закупоривает просвет данных кровеносных сосудов, ограничивая питание того или иного участка сердца. Также в числе частых причин инфаркта спазм коронарных артерий.

Симптомы инфаркта миокарда

Чаще всего первым «звоночком» является резкая давящая, загрудинная боль, нередко бывает чувство удушья. Иногда она может иррадиировать в левое плечо или руку, нижнюю челюсть, в область шеи или между лопаток. Также наблюдается нарушение со стороны сердечного ритма, бледность эпидермиса, а на теле – холодный пот, а также неприятно липкий.

В дифференциальной диагностике со стенокардией его можно распознать по причинам возникновения и ответу на действие нитроглицерина: при инфаркте он неэффективен, а также появление самого заболевания будет чаще всего после интенсивной физической нагрузки. Длится он более 15 минут.

Наиболее опасные случаи – безболевой инфаркт, когда пациент не чувствует, что у него происходят кардинальные патологические изменения в организме.

Диагностика

Поставить диагноз «инфаркт миокарда » поможет нам биохимический анализ крови, где его маркерами будет повышение тропонинов. Они регистрируются через 6 часов, а позже – через 12 после начала приступа. Также в первые часы повышается уровень креатинфосфокиназы и ЛДГ 1 и 2.

Обязательно делают ЭКГ. Там мы должны увидеть характерные изменения зубцов, которые отображают повреждения миокарда определенных областей. Основным признаком очагового некроза миокарда является изменения зубцов Q. Смещения интервала S-T – одна из характеристик ранней стадии инфаркта.

Также очень важно правильно собрать анамнез о жизни и о семье. Если у кого-то из семейства были сердечные заболевания и проблемы с сосудами, то существует огромная вероятность того, что и у пациента они тоже будут. Особенно если были приступы ранее.

Также существует множество факторов риска, которые увеличивают шанс получения этого заболевания, такие как курение, артериальная гипертония, избыточный вес, атеросклероз и другие. Особенно тщательно в этом вопросе нужно следить за своим здоровьем мужчинам, так как они чаще болеют, чем женщины.

Здоровья Вам и вашим близким!

До скорых встреч на страницах портала Inva-Life.ru

GIGI Eye Care — рекламный 60 сек от www.GIGI.kz

heal-cardio.ru

3.2.2. Биохимическая диагностика инфаркта миокарда

Измерение биохимических маркеров миокардиального некроза должно быть интерпритировано в контексте время-зависимых процессов при инфаркте миокарда. Некоторые маркеры, такие, как миоглобин и другие, могут быть диагностически значимы в ранние сроки развития инфаркта миокарда, а в более поздний период - кардиоспецифичный тропонин «Т» и «L», креатинкиназа. Большой трудностью для интерпретации исследований по биохимическим маркерам является отсутствие единого золотого стандарта. Критерии ВОЗ оказываются неадекватными для многих случаев инфаркта миокарда, особенно когда уровень креатинкиназы или ее миоглобиновой фракции повышается чуть выше нормальных значений.

studfiles.net

Метаболизм миокарда — SportWiki энциклопедия

ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ РАБОТАЮЩЕЙ СЕРДЕЧНОЙ МЫШЦЫ[править]

Сердечная мышца обладает некоторыми характеристиками скелетной мышцы и некоторыми характеристиками гладкой мышцы. Из-за вязкости крови сокращения сердечной мышцы должны быть достаточно продолжи тельными, чтобы опустошить камеры сердца. Энергия запасается в эластичных стенках сосудов, благодаря которым кровь постоянно двигается по сосудам. Необходимо помнить, что ритмические сокращения скелетной мускулатуры также важны для циркуляции крови. Сердечная мышца обладает уникальным аэробным обменом. Способность получать энергию через анаэробный гликолиз в этой ткани ограничена. В состоянии покоя потребление кислорода на один грамм сердечной мышцы больше, чем потребление кислорода скелетной мышцы при тяжелой физической нагрузке. При физических нагрузках коронарный кровоток возрастает до 4-х раз, а сердечная мышца обладает уникальной способностью выделять кислород из крови.

На сердце лежит огромный объем работы. Подсчитано, что около 20% энергии в нормально работающем желудочке тратится на работу, не связанную с сокращением. Около 70% энергии тратится на механическую работу левого желудочка. Он работает автоматически и сокращается около одного раза (три раза во время тяжелой физической нагрузки) в секунду. Таким образом, его потребление кислорода даже в состоянии покоя в 4-5 раз больше, чем в скелетной мышце. Артериовенозное различие в давлении кислорода также выше. Основная часть объема клетки (20-30%) - это митохондрии, в то время как в остальных мышцах они занимают меньше 10% объема.

Поскольку сердечная мышца работает непрерывно, ее способность потреблять различные вещества меняется. Сердечная мышца обладает уникальными метаболическими характеристиками. При обмене веществ в состоянии покоя 70% потребности сердечной мышцы в энергии поставляется из жирных кислот. Свободные жирные кислоты, также как продукты их превращения, такие как ацетоуксусная кислота и бета-гидроксимасляная кислота, которые в большом количестве выделяются из печени при голодании, очень подходящие для использования вещества. Однако существуют различия в удобстве потребления среди жирных кислот из-за, например, активности карнитинпальмитоилтрансферазы. Удобными веществами являются триацилглицерины, образованные в печени из липидов крови, также как цикломикроны, синтезированные в кишечной слизистой оболочке. Роль глюкозы как энергетического запаса небольшая, а большое количество циркулирующих жирных кислот замедляет метаболизм глюкозы в сердечной мышце. Инсулин и глюкоза стимулируют гликолиз и подавляют окисление жирных кислот. Однако в диабетическом состоянии наблюдается внезапный спад в окислении лактата, по крайней мере, у крыс. Замедление цикла трикарбоновых кислот приводит к быстрому окончанию сокращения, что и следовало ожидать. Митохондриальный переносчик аденина-один из регуляторных сайтов в дыхательном контроле сердечной мышцы.

Из-за того, что сердце - это полый орган, и для перекачивания необходимо, чтобы различные клетки взаимодействовали между собой (сеть кардиомиоцитов), кардиоциты связаны друг с другом мостиками с низким сопротивлением, которые позволяют продвигаться волне сокращения. Из-за непрекращающихся циклов сокращений периоды отдыха короткие. Наличие абсолютного рефракторного периода в каждом цикле защищает сердечную мышцу от истощения. В этот период сокращение не может быть остановлено. Перекачивание ионов кальция происходит по нескольким механизмам. Поскольку кальций необходим для сокращения, он проникает в клетки сердца как через плазматическую мембрану в цитоплазму, так и из саркоплазматического ретикулума. Было подсчитано, что более 10% энергии в нормально работающем левом желудочке потребляется во время работы Na+/K+ и Са++ АТФаз в процессах возбуждения и электромеханического сопряжения. Ионы кальция также стимулируют окислительное фосфорилирование помимо способности к сокращению. Нарушения в цитозольном транспорте кальция играют важную роль в опосредовании сократительной дисфункции при сердечном ударе.

Сердечные заболевания встречаются очень часто, а коронарная недостаточность сердца -одна из наиболее частных причин смерти в западных странах. Хотя метаболизм сердечной мышцы аэробный, в анаэробном и ишемическом состоянии, когда кислород недоступен для сердечной мышцы, мышца получает энергию из анаэробного гликолиза. Значительно повышенный уровень гликолиза при ишемии сопровождается высоким потреблением глюкозы и повышенным образованием молочной кислоты. Предполагалось, что это является причиной болей в груди при ишемии. Однако перемежающаяся умеренная ишемия может привести к согласованному клеточному ответу, включая повышение уровня аэробного обмена глюкозы, изменению экспрессии сердечных генов и развитию специфических механизмов для программируемого выживания клеток (подготовка, «оглушение» и «спячка»). Около 95% энергии, потраченной в сердечных мышцах, используется для синтеза АТФ в митохондриях. При тяжелой ишемии в результате распада АТФ образуется АДФ, АМФ и аденозин. Аденозин способен проникать через оболочку сердечной мышцы, а его высвобождение при ишемии ведет к полной его потере. Ишемия, продолжающаяся 30 мин, уменьшает запас аденозина в клетках сердечной мышцы на 50%. Запасание аденозина ~ очень медленный процесс: за один час только 2% аденозина может быть заново синтезировано. Серьезное истощение запасов аденозина и АТФ является основной причиной смерти при сердечной ишемии. Гипоксия также приводит к повышению количества белков теплового шока в миокарде, по крайней мере, у животных. Было показано, что фруктозо-1,6-дифосфат защищает сердечную ткань при гипоксии, как и при изолированной сердечной перфузии. КФ является также важным способом переноса химической энергии из митохондрий и хранилищем макроэргического челнока в сердечной мышце. Слабеющий миокард характеризуется уменьшением запасов КФ и общего содержания креатина и понижением уровня белка-транспортера креатина.

sportwiki.to

ранние, биохимические, лабораторные, показатели и рекомендации

Если внезапно беспокоит сильная боль в груди, необходимо обратиться за помощью к доктору. При определенном комплексе симптомов больного госпитализируют, предполагая инфаркт, и уже в больнице, располагая специфическим оборудованием, уточняют диагноз. В отделении кардиологии сделают анализы на маркеры инфаркта миокарда, а также снимут показатели ЭКГ, проанализируют жалобы больного. Учитывают, что в острой стадии электрокардиограмма может не дать информации о коронарном синдроме.

Обратить внимание!

Недостаточно информативным ЭКГ чаще оказывается у пожилых пациентов либо у женщин. В большинстве случаев такие больные ощущают достаточно слабую боль, а у некоторых она отсутствует вовсе, что существенно усложняет диагностирование состояния. Возможно отклонение от стандартного течения и при наличии нарушений функциональности эндокринной системы.

Сомневаясь в точном диагнозе, нуждаясь в дополнительной информации, врач обязательно возьмет кровь на предмет обнаружения маркеров острого инфаркта миокарда. Этот метод уточнения состояния позволяет предупредить врачебную ошибку даже в случае, когда клиническая картина сильно смазана.

Маркеры: какие бывают?

Болезни сердца и сосудов напрямую связаны с нарушением качества тока крови. Врачи установили, что вероятность летального исхода при сбоях выше, если пациент страдает от сосудистой закупорки, недостаточности работы сердца или нарушении ритма сокращения сердечной мышцы. Также установлено, что наилучшие прогнозы у тех пациентов, которые вовремя обратились при инфаркте в больницу, а врачи смогли сразу поставить корректный диагноз. Быстрая постановка точного диагноза и принятие мер для оздоровления больного помогают минимизировать вероятность осложнений. При уточнении диагноза обязательно проверяют кровь, выявляя наличие в ней биологических маркеров.

Маркеры инфаркта миокарда в крови – это белковые структуры, из концентрации и состояния которых можно заключить, насколько тяжело состояние пациента. Состояние маркеров меняется со временем, что также помогает выявить, как давно инфаркт начался. При анализе можно определить, имеет ли место стенокардия, начались ли некротические процессы. Следовательно, диагноз будет поставлен точно, а значит, правильно выбрана программа лечения.

Нюансы вопроса

Сердечные маркеры инфаркта миокарда высокоспецифичны, чувствительны к протекающим в мышце сердца некротическим процессам. Достаточное для диагностики количество маркеров в кровеносной системе наблюдается, едва появляются выраженные симптомы патологического состояния. Достаточный для уточнения диагноза уровень сохраняется продолжительное время.

В наши дни у врачей нет информации о существовании некоторого универсального маркера инфаркта миокарда, показателя, который бы давал точную информацию о состоянии больного и в самом начале развития инфаркта, и по мере прогресса. Ранние маркеры, как известно, наблюдаются лишь несколько первых часов с момента развития инфаркта, в то время как поздние проявляют себя через 9 часов и далее. Для уточнения диагноза приходится анализировать обе группы показателей.

Биохимия и показатели

Маркеры инфаркта миокарда по времени – первый параметр, на который проверяют кровь поступившего в кардиологическое отделение пациента. В частности, на ранний процесс указывает миоглобин – пигмент, локализованный в мягких тканях. В норме вес вещества – порядка 18-ти кДа. В первые два часа инфаркта концентрация этого соединения резко растет, а через сутки он полностью выводится посредством урины. Современные технологии таковы, что определение концентрации указанного пигмента возможно всего лишь за 10 минут.

Необходимо учитывать, что миоглобин сконцентрирован в первую очередь в скелетных мышцах, а концентрация этого соединения определяется эффективностью функционирования почек. Миоглобин дает определенное представление о некротических процессах в сердечной мышце, но данные недостаточно полны и точны, поэтому на практике именно его в качестве основного раннего маркера инфаркта миокарда используют редко.

Что еще есть?

Маркером инфаркта миокарда является креатинфосфокиназа (КФК). Это вещество в норме находится в мышцах, поэтому для определения инфаркта используется редко и лишь в качестве дополнительного сигнала – сам по себе параметр КФК не может дать точного представления о протекающих процессах. В норме КФК наблюдается в плазме крови через 4 часа с момента начала острого патологического состояния.

Заподозрить инфаркт на раннем этапе можно, если анализы показывают сердечный белок. Проверка на этот параметр обязательно проводится при подозрении на инфаркт. При наличии сердечного белка можно с уверенностью говорить о некротических процессах в организме. Врачи уточнили, что белковая структура необходима для соединения карбоксильных кислот. В мышце сердца этот белок содержится в достаточно высокой концентрации, если начинается инфаркт, а вот в здоровом состоянии его содержание значительно ниже. Специфичность сердечного белка в качестве маркера повреждения миокарда выше указанных ранее соединений.

Прогресс состояния

Более поздние маркеры повреждения миокарда – биохимические показатели, позволяющие уточнить некротические процессы. Обычно их можно выявить через шесть часов с момента начала патологического состояния, некоторые – позже. Один из классических маркеров – лактатдегидрогеназа (ЛДГ). Это цитозальная белковая структура, которая в настоящее время – один из основных для показателей, помогающих врачу обнаружить клеточные повреждения, характерные инфаркту. На ранней стадии анализ на ЛДГ смысла не имеет, так как достаточная для постановки диагноза концентрация в кровеносной системе наблюдается довольно поздно. Наличие ЛДГ помогает разграничить инфаркт и стенокардию.

Еще один важный биохимический маркер инфаркта миокарда – аспартатаминотрансфераза. Довольно высокие показатели концентрации соединения свойственны скелетным тканям, сердечной мышце, печени и почкам. Некротическая восприимчивость вещества относительно невысокая, поэтому в качестве основного показателя при выявлении инфаркта его не используют.

Нюансы анализов

В качестве стандартных лабораторных маркеров инфаркта миокарда следует отметить сердечные белковые структуры, участвующие в сократительных процессах, и особенно тропонины. За счет высокой специфичности определение этих структур при анализе помогает быстро диагностировать инфаркт, а значит, раньше оказать больному квалифицированную помощь. Исходя из показателей содержания этих структур, врач может спрогнозировать развитие состояния, оценить шансы больного на выживание и излечение.

Определяя клинический инфаркт миокарда, необходимо помнить, что активность ферментов не всегда объясняется именно таким состоянием, но может указывать на иные нарушения в работе сердца, а также несердечные болезни. Лишь комплексное обследование позволяет установить диагноз точно и дифференцировать его от состояний, объясняющихся медицинскими вмешательствами (некоторыми методами обследования и вводимыми инъективно препаратами). Внезапное повышение количества ферментов возможно при тромболитической терапии, поскольку биологически активные структуры вымываются из сердечных тканей. Чтобы анализы были максимально точными и детальными, следует определить активность разных веществ в течение некоторого времени. Известно несколько методов исследования – в каждой клинике врачи самостоятельно принимают решение в пользу обращения к тому или иному варианту работы.

Показатели и изменение со временем

Самый ранний маркер инфаркта миокарда миоглобин растет в первые пару часов после приступа, а наибольших показателей достигает через 6 часов. Через сутки параметр приходит в норму.

КФК повышается через 4 часа, наибольшие показатели наблюдаются через 16 часов. Через два дня значения нормализуются.

АсАт – маркер инфаркта миокарда, повышающийся через (в среднем) 10 часов, а максимума достигающий ко второму дню. К седьмым суткам показатели возвращаются в норму.

Позже прочих реагирует ЛДГ. Фермент активизируется примерно через 24 часа после первичного приступа, а наибольшие показатели выявляются в среднем через 4 дня после оного. Ближе к 14-ому дню содержание ЛДГ понижается до стабильно нормального значения.

Обязателен анализ на КФК-МВ-изофермент, I и Т тропонины. Скоростное выявление инфаркта чаще практикуется посредством иммунологического исследования для определения параметров тропонина-Т. Эта белковая структура наблюдается в ответственных за сокращение мышечных волокнах, в жидкости внутри клеток. При анализах максимальные показатели обычно можно наблюдать уже через три часа после приступа, а на третий день приходится второе пиковое значение. Через 1,5-2 недели значение стабилизируется и опускается до нормального.

Важно знать!

Описанный выше метод исследования состояния пациента позволяет определить маркеры инфаркта миокарда, указывающие не только на крупные, но и небольшие очаги повреждения. Это особенно важно, учитывая, что врачи регулярно вынуждены работать с лицами, страдающими стенокардией в нестабильной форме – анализ маркеров помогает поставить точный диагноз и сформулировать прогноз. Известно, к примеру, что при нормальной концентрации тропонина-Т до 95% выживают, а в период нахождения под стационарным наблюдением острого инфаркта не происходит.

Чтобы сделать анализ, необходимо 150 мкл крови. Жидкость наносят на предназначенную для этого полоску и через 20 минут проверяют итоги. При инфаркте белок выявляется в количестве 0,2 нг/мл и выше, то есть полоска будет иметь две линии. При одной линии результат считают отрицательным. Для исключения ошибочного итога через несколько часов исследование повторяют. Допускается делать такое тестирование еще до помещения человека в стационар кардиологической клиники.

Актуальность вопроса

При заболеваниях сердца преимущественный процент летальных исходов приходится на острый коронарный синдром и недостаточность работы сердца, а также наличие тромбов, блокирующих сосуды, и дестабилизацию ритма сокращения сердца. Клинический инфаркт миокарда с минимальной степенью вероятности приводит к таким осложнениям, если его устанавливают рано, точно. Лучший прогноз у пациента, обратившегося в клинику и получившего квалифицированную помощь. Подход к стабилизации состояния должен выбираться индивидуально.

Чтобы сформулировать максимально актуальные при инфаркте миокарда рекомендации, берут кровь на анализ, в ходе чего определяют биохимические маркеры, рассмотренные выше. Исходя из показателей по концентрации, можно понять, каковы особенности протекания патологии в конкретном случае. Даже если состояние относительно легкое, инфаркт требует срочного лечения, а в будущем – профилактики повтора ситуации.

Маркеры: такие разные, но все важные

Можно сформулировать адекватные рекомендации при инфаркте миокарда, оценивая состояние маркеров, поскольку им свойственна достаточно высокая чувствительность к некротическим процессам. Если симптомы нарастают быстро, маркеры также вскоре наблюдаются в кровеносной системе в тех количествах, когда возможно точное установление диагноза. Такие параметры сохраняются достаточно продолжительный срок, поэтому у врачей достаточно времени для определения диагноза.

Серьезная проблема медицины – отсутствие информации о некотором универсальном маркере, который бы давал представление о патологическом состоянии и на раннем этапе, и при поздних сроках. Более точными считаются поздние показатели.

Проблема: откуда и почему?

Инфаркт и некротические процессы зачастую начинаются из-за тромба, перекрывающего кровоток. Тромб появляется из-за атеросклеротической бляшки. Сердечная мышца не получает необходимых питательных компонентов, в первую очередь – кислорода, что существенно снижает жизнеспособность: в среднем она оценивается в 30 минут. Если успеть оказать больному помощь в этот срок, мышцу можно спасти. Помочь можно только в условиях реанимации, в интенсивной терапии кардиологического отделения клиники. При отсутствии такой поддержки дистрофия тканей, некротические процессы прогрессируют, обратить их невозможно. Через пять часов после инфаркта больная зона гибнет полностью.

Уточнение диагноза при инфаркте во многих случаях осложнено смешанной симптоматикой и отсутствием типовых проявлений. Классическая картина предполагает болезненность в левой половине груди, проявления сбоев на кардиограмме и наличие биохимических маркеров. Уточнение диагноза возможно при нарушении частоты и ритма сердцебиения, сложности дыхания и холодном поте. У больных бледнеет кожа, боль отдается в шею, печи и руки, в животе ощущаются спазмы, беспокоит одышка. При отсутствии точных выводов при первичной диагностике необходим биохимический анализ крови. В ходе такого исследования точно устанавливают, насколько тяжел процесс, как велика площадь повреждений.

Как это работает?

Один из показателей инфаркта – резорбционно-некрозный синдром. Он объясняется попаданием в кровеносную систему веществ, вырабатывающихся при асептическом некрозе. Наличие специфических ферментов провоцирует лихорадку, отражается на анализах крови смещением концентрации разных компонентов. Ферменты выходят из миоцитов, чья жизнедеятельность подошла к концу. При наличии таких явлений для подтверждения инфаркта необходимо взять анализ на кардио-специфические ферменты. Если их уровень растет, при этом коррелирует с выявленными учеными сроками, можно с уверенностью говорить об инфаркте.

Правильное и быстрое уточнение ситуации помогает дифференцировать страдающих инфарктом от прочих лиц, у которых установлены сердечные боли. Маркеры, как известно на современном уровне развития медицины – самый достоверный способ выявления диагноза. Получаемая таким образом информация точнее кардиограммы.

Инфаркт: о чем идет речь?

Инфаркт – острое патологическое состояние, объясняющееся блокированием тока крови в коронарном сосуде. Спустя некоторое время начинаются некротические процессы (для сердечной мышцы – порядка 30 минут). Участки некроза называют ишемией. Расположенные здесь клетки не могут проводить импульсы, сокращаться и функционировать иным образом, то есть элемент становится инертным, что приводит к нарушению работы всего органа. Чем крупнее очаг, чем более важные для жизнедеятельности клетки были затронуты, тем сильнее инфаркт повлияет на будущее человека.

При инфаркте есть риск летального исхода уже в первые минуты острого состояния, но некоторые переносят его, не обращаясь ко врачу, и даже не подозревают свою болезнь. Конкретные особенности зависят от формы. Выделяют два основных класса: мелкие очаги и крупные. Крупный также известен на Q-инфаркт, так как на кардиограмме появляется специфический зубец, отсутствующий у здорового человека. Он указывает на глубинное нарушение функциональности сердечных структур. Иногда это же состояние называют трансмуральным инфарктом, то есть патологией, при которой некроз распространился по стенке во всю ее толщину. Полное восстановление даже по прошествии продолжительного времени невозможно: появляется рубец. Как правило, патология провоцирует тяжелые последствия.

Мелкоочаговый инфаркт (нетрансмуральный) диагностируют, когда некротические процессы не пронизывают насквозь стенку миокарда, а на ЭКГ нет характерного зубца. Некоторые больные после такого инфаркта полностью восстанавливаются, сердце работает, как и до патологии. У других последствия есть, но достаточно легкие.

Возможно несколько вариантов локализации участка некроза: в желудочке права или слева, в предсердии. Последнее встречается реже всего, а наиболее типичный вариант – поражение желудочка слева. Возможно нарушение целостности одного из участков этой области или нескольких стразу. Наиболее опасный – это циркулярный инфаркт, то есть состояние, охватывающее все желудочковые стенки одновременно.

fb.ru

Twitter

Нравится

Поиск по сайту

Email рассылка

Узнавай первым

об обновлениях на сайте по Email БЕСПЛАТНО! Как только на сайте появятся новые посты, видео или фото, Ты сразу же будешь извещен об этом одним из первых.

Подробнее об этом

Новое на сайте

Новое на форуме

Нет сообщений для показа