Моделирование коронарной и сердечной недостаточности

Коронарная недостаточность (КН) моделируется либо путем значительного снижения притока крови к миокарду по венечным артериям, либо существенным и/или длительным увеличением нагрузки на сердце, а также комбинацией этих двух групп воздействий.

Первое достигается с помощью компрессии коронарных сосудов различной степени (например, зажимом, лигатурой, амероидом) или их обтурации (зондом, баллончиком, эмболом, тромбом).

Второе — повышением хроно- и/или инотропной функции сердца (например, стимуляцией нервных окончаний симпатической нервной системы, ее центров или введением симпатомиметиков; значительной физической нагрузкой).

Сердечная недостаточность воспроизводится или прямым повреждением миокарда, или путем функциональной перегрузки сердца.

Факторы 1-й группы условно можно разделить на 3 подгруппы в зависимости от их природы: физического (например, травмы миокарда, сдавление сердца экссудатом, опухолью, гематомой, воздействие электрического тока), химического, в том числе биохимического (высокие концентрации адреналина, тироксина, разобщителей процесса окислительного фосфорилирования и др.), и биологического (вирусы, паразиты, бактерии и их токсины) характера. К этой же группе относится и коронарная недостаточность, обусловливающая повреждение миокарда вследствие дефицита кислорода и субстратов метаболизма.

Функциональная перегрузка сердца может быть вызвана либо чрезмерным увеличением объема крови, притекающей к сердцу, либо значительным повышением сопротивления ее изгнанию из желудочков в аорту и легочную вену.

Это может быть результатом изменений в самом сердце (воспроизведение стеноза или недостаточности клапанных отверстий, уменьшение массы миокарда в результате его ишемии или некроза), в сосудистой системе (стеноз аорты, артериовенозные шунты, артериальная гипертензия), в системе крови (гиперволемия, полицитемия), в системе нейрогуморальной регуляции сердечной деятельности (чрезмерная активация симпатергических воздействий, гипертиреоз).

В настоящей работе КН воспроизводили на крысах и собаках путем перевязки нисходящей ветви левой венечной артерии на границе ее верхней и средней трети. Сердечная недостаточность развивалась вследствие выпадения из сократительного процесса обширного участка миокарда передней стенки левого желудочка в результате его длительной (40 — 120 мин) ишемии.

У крыс (самцы, масса 200 ± 20 г), операции выполняли под уретановым наркозом (1200 мг/кг внутрибрюшинно) в условиях искусственной вентиляции легких атмосферным воздухом. После рассечения кожи и левосторонней торакотомии вскрывали перикард.

Под коронарную артерию (у крыс она проходит, как правило, в толще миокарда на глубине 0,5 — 1 мм) подводили нить с использованием атравматической иглы. С целью защиты артерии сердца и миокарда от механического повреждения использовали специальную прямоугольную пластмассовую пластинку [Литвицкий П. Ф., 1982].

Концы нити проводили через отверстия защитной пластинки и накладывали ее на миокард. Лигатуру затягивали двойным или тройным скользящим (!) узлом на верхней поверхности пластинки. При этом закрытие просвета артерии обеспечивается благодаря плотному прижатию сосуда нитью к нижней поверхности пластинки при затягивании узлов лигатуры.


Схематическое изображение защитной пластинки

Схематическое изображение защитной пластинки

Схематическое изображение защитной пластинки и методики ее наложения на коронарную артерию сердца у экспериментального животного. А — защитная пластинка: 1 — вид сверху; 2 — вид сбоку (размеры в миллиметрах); Б — лигатура подведена под артерию; В — лигатура затянута на поверхность пластинки.


Распускание лигатуры (при повторном пережатии сосуда) или снятие ее (при однократном) достигается путем расслабления узлов с помощью пинцета (в первом случае) или перерезкой лигатуры (во втором) на верхней поверхности пластинки.

Малая степень механического повреждения миокарда и сосудов обеспечивается тем, что все наиболее травматичные манипуляции (затягивание узлов лигатуры, распускание их или перерезка) проводятся не на поверхности миокарда или стенки артерии, а на защитной пластинке. Воспроизведение КН, таким образом, позволяет моделировать не только ишемию миокарда различной длительности, но и постишемическую реперфузию, т. е. острую транзиторную КН (ОТКН).

ОТКН, воспроизводимая данным способом, близка по характеру изменений сократительной функции сердца (СФС), динамике нейроэффекторных регулирующих влияний на миокард, биохимическим, гистологическим, электронно-микроскопическим изменениям к таковым при ОТКН, моделируемой на других видах животных, и другими способами [Косицкий Г. И., 1965; Судаков К. В., Ульянинский Л. С., 1980; Shen А., Jennings R., 1972; Jennings R., 1974].

При воспроизведении ОТКН описанным способом в среднем у 98% животных в первые 10 — 20 мин периода ИшМ наблюдаются различные нарушения ритма сердца. При этом пароксизмальная тахикардия (ПТ) и фибрилляция желудочков (ФЖ) суммарно регистрируются более чем у 60% крыс.

Продолжительная (более 40 — 60 мин) и обширная локальная ИшМ обусловливает развитие сердечной недостаточности. Постишемическая реперфузия (ПРП) после кратковременной (10 мин) ИшМ сопровождается, как правило, восстановлением сократимости мышцы сердца до исходного уровня, развитием аритмий у всех животных. Из них ПТ и ФЖ отмечается более чем у 80%, а у остальных — экстрасистолия.

При ПРП после 20 мин ИшМ показатели контрактильного процесса имеют тенденции к восстановлению до величин, близких к исходным (хотя и не достигают их на раннем этапе реперфузии). У 87% крыс наблюдаются аритмии, из них ПТ в среднем у 43% и экстрасистолия у 57%.

Длительная (40, 120 мин) ИшМ и последующая ПРП обусловливают у всех животных депрессию СФС вплоть до развития сердечной недостаточности и сопровождаются экстрасистолией в среднем у 50% животных. При этом важно подчеркнуть, что ранний период ПРП (первые 10 — 20 мин) после ИшМ продолжительностью 40 и 120 мин характеризуется прогрессирующим снижением показателей СФС [Литвицкий П. Ф., 1979, 1984]. В последующем они стабилизируются на этом пониженном уровне, а затем при адекватной медикаментозной терапии имеют тенденцию к нормализации. При этом восстановительный период может длиться несколько недель.

Приведенная выше методика позволяет воспроизвести ОТКН с различной длительностью периода ИшМ, что дает возможность получить основные экспериментальные модели ХИБС — стенокардии, предынфарктного синдрома и состояний после хирургического (например, аортокоронарное шунтирование) или медикаментозного (например, лизис тромба, дезагрегация форменных элементов крови) восстановления коронарного кровотока в остром периоде инфаркта (смотрите Схему).

ОТКН сопровождается также развитием сердечной недостаточности как в период ИшМ (при длительности ишемии 40 мин и более), так и на раннем этапе последующей реперфузии. Кроме того, ОТКН является моделью для воспроизведения различных видов (экстрасистолии, пароксизмальной тахикардии, фибрилляции) «ишемических» и «реперфузионных» аритмий.

«Коронарная и миокардиальная недостаточность»,
Л.И.Ольбинская, П.Ф.Литвицкий

Проявления ИБС

ИБС проявляется главным образом в виде стенокардии стабильного и нестабильного течения, в основе которой лежит, как уже подчеркивалось, острая транзиторная коронарная недостаточность с различной продолжительностью периода ИшМ. Данные мониторного наблюдения свидетельствуют о том, что при ИБС нередко отмечаются многократные повторные эпизоды преходящей ИшМ длительностью как правило, до 5 — 10 мин. При этом возможно несколько…