Нагрузка сердца и инотропное состояние миокарда

Из приведенного здесь обсуждения инотропных влияний можно увидеть, что сократительная активность сердца (сила его сокращений, выполняемая за один удар работа, ударный объем и другие показатели) зависит от двух факторов: нагрузки сердца (преднагрузки и посленагрузки) и собственного сократительного состояния миокарда. Это собственное сократительное состояние миокарда, не зависящее от нагрузки, называют его инотропным состоянием, или сократимостью. Именно инотропное состояние миокарда усиливается при действии катехоламинов и снижается при действии ацетилхолина; кроме того, оно меняется при гипертрофиях сердца, поражениях миокарда и пр. Таким образом, термин «сократимость» в кардиологии имеет два значения: в широком смысле слова — это одно из физиологических свойств сердца, а именно его способность сокращаться; в узком смысле слова — это синоним инотропного состояния миокарда.

Мы узнали также, что повышение нагрузки ведет к усилению сократительной активности сердца, то есть улучшению его насосной функции (повышение преднагрузки — по механизму Старлинга, посленагрузки — по механизму Анрепа). Однако это справедливо только для физиологических значений нагрузок и для нормального сердца; если нагрузка чрезмерна (слишком велик приток крови к сердцу или артериальное давление), то патологически измененное сердце может с такой нагрузкой не справиться, и тогда его насосная функция ухудшится.

Очевидно, что для клиники важны показатели, отражающие инотропное состояние сердца, но не зависящие от нагрузки: именно такие показатели позволяют оценить состояние собственно миокарда (например, при решении вопроса об операции на сердце). Эти показатели называются индексами сократимости. Существует несколько десятков таких индексов, но наиболее распространены следующие два:

максимальная скорость нарастания давления в желудочке, обозначаемая (dP/dt)max;

фракция выброса:

ФВ = (УО/КДО) 100%,(3).

где ФВ — фракция выброса, УО — ударный объем, КДО — конечно-диастолический объем (то есть объем крови, содержащийся в сердце непосредственно перед сокращением). Иными словами, фракция выброса показывает, какую часть (в процентах) от содержащейся в сердце крови оно выбрасывает при каждом сокращении.

Биохимические и фармакологические механизмы нервных и гуморальных влияний Фармакологические механизмы Действие катехоламинов на сердце опосредовано стимуляциейадренорецепторов миокарда.

Действие ацетилхолина на сердце опосредовано стимуляцией M-холинорецепторов миокарда.

Биохимические механизмы Из вышеизложенного видно, что главной точкой приложения нервных влияний на сердце служат медленные кальциевые каналы. Кроме того, ацетилхолин может действовать и на холиночувствительные калиевые каналы. Рассмотрим, как передаются сигналы от адренои холинорецепторов к этим каналам.

И адренорецепторы, и M-холинорецепторы сердца относятся к рецепторам, сопряженным с G-белками.

Бета-адренорецепторы Стимуляция адренорецепторов катехоламинами приводит к активации белка Gs.

Этот белок, в свою очередь, действует на медленные кальциевые каналы, повышая вероятность их открывания в ответ на деполяризацию.

Кроме того, белок Gs стимулирует аденилатциклазу (отсюда s — стимулирующий), что запускает последовательность: образование цАМФ активация протеинкиназы A фосфорилирование ряда внутриклеточных белков, отвечающих за регуляцию транспорта Ca2+ и за метаболические процессы в кардиомиоцитах, дополнительное повышение силы сокращений и скорости расслабления сердца.

M-холинорецепторы Стимуляция M-холинорецепторов ацетилхолином приводит к активации белка Gi.

Этот белок, в свою очередь, действует на медленные кальциевые каналы, снижая вероятность их открывания в ответ на деполяризацию.

В некоторых клетках (в частности, синусового узла) белок Gi действует также на холиночувствительные калиевые каналы, вызывая их открывание (и, следовательно, гиперполяризацию клетки).

Кроме того, белок Gi ингибирует аденилатциклазу (отсюда i — ингибирующий), что подавляет описанную выше последовательность, запускаемую адренорецепторами; следовательно, этот эффект ацетилхолина осуществляется только на фоне действия на сердце катехоламинов.