СН може розвиватися і в умовах достатньої продукції і транспорту АТФ у кардіоміоцитах, що може бути наслідком ушкодження ферментних механізмів використання енергії в клітинах міокарда головним чином за рахунок зниження активності Ат фаз: а) АТФази міозину, б) К+-Na+ - залежної АТФази сарколеми, в) Mg+ - залежної АТФази «кальцієвої помпи» саркоплазматичної сітки. У результаті енергія АТФ не використовується ефекторним апаратом кардіоміоцитів.

Ушкодження мембранного апарату і ферментних систем кардіоміоцитів. Основними механізмами такого ушкодження є:

1) Активація вільнорадикального пероксидного окислювання ліпідів (ПОЛ) і кардіотоксичних ефектів продуктів цього процесу. Головними активаторами таких реакцій є: а) збільшення вмісту в міокарді прооксидантних факторів (продуктів гідролізу АТФ, катехоламінів, відновлених форм метаболітів і коферментів, металів з перемінною валентністю, зокрема заліза міоглобіну); б) зниження активності або вмісту факторів антиоксидантного захисту клітин ферментної і неферментної природи (каталаз, глютатіонпероксидаз, супероксиддисмутази, токоферолів, сполук селену, убіхінонів, аскорбінової кислоти); в) надлишок субстратів ПОЛ (вищих жирних кислот, фосфоліпідів, амінокислот, білків).

2) Надмірна активація гідролітичних ферментів клітин міокарда в зв’язку з нагромадженням у них: а) іонів водню, які сприяють вивільненню і активації гідролаз лізосом; б) іонів кальцію, які активують вільні і мембранно-зв’язані ліпази, фосфоліпази, протеази; в) надлишку катехоламінів, вищих жирних кислот, продуктів ПОЛ, які активують фосфоліпази.

3) Детергентна дія на мембрани продуктів ПОЛ і гідролізу ліпідів, оскільки вони вмонтовуються у клітинні мембрани і «витісняють» з них інтегральні і периферичні білки («депротеїнізація» мембран), ліпіди («деліпідизація»), беруть участь в утворенні наскрізних, «найпростіших», каналів-кластерів проникності.

4) Гальмування процесу ресинтезу денатурованих ліпідних і білкових молекул мембран, а також синтезу їх заново.

5) Перерозтягнення і мікророзриви сарколемми і мембран органел клітин міокарду в результаті збільшення внутрішньоклітинного осмотичного і онкотичного тиску, обумовленого надлишком гідрофільних катіонів (натрію, кальцію), органічних сполук (лактату, пірувату, глюкози, аденіннуклеозидів і ін.).

У сукупності ушкодження мембран і ферментів зазначеними факторами являє собою головну, а нерідко - ініціальну ланку патогенезу СН.

Дисбаланс іонів і рідини в кардіоміоцитах

Різні фактори, які викликають СН, істотно змінюють проникність сарколеми кардіоміоцитів для іонів, а також активність ферментів катіонного транспорту. В результаті порушуються баланс і концентрація іонів. Найбільшою мірою це стосується іонів калію, натрію, кальцію, магнію, тобто тих іонів, від яких залежить реалізація таких процесів, як збудження, електромеханічне поєднання, скорочення і розслаблення міокарда.

В першу чергу, СН характеризується зниженням активності K+-Na+-залежної АТФази і як наслідок: а) нагромадженням у кардіоміоцитах іонів натрію і б) втратою ними калію.

Збільшення позаклітинної концентрації іонів калію (гіперкаліємія) викликає деполяризацію мембрани м’язових волокон, причому характер змін збудливості міокарда залежить від рівня гіперкаліємії.

1) При гіперкаліємії від 4 до 8 ммоль/л відбувається незначна деполяризація, мембранний потенціал знижується від 90 мВ до 80 мВ. При цьому стан Na-каналів сарколеми істотно не змінюється. Внаслідок того, що величина мембранного потенціалу наближається до порогового рівня, збудливість м’язових волокон і швидкість проведення імпульсів зростають;

2) При гіперкаліємії від 8 до 35 ммоль/л мембранний потенціал знижується від 80 мВ до 40 мВ. При такому рівні деполяризації значно зменшується провідність швидких потенціалзалежних Na-каналів (відносна рефрактерність), наслідком чого є зменшення збудливості і провідності м‘язових волокон;

3) При гіперкаліємії понад 35 ммоль/л мембранний потенціал знижується нижче 40 мВ. При цьому усі швидкі потенціалзалежні Na-канали перебувають у стані інактивації (абсолютна рефрактерність) - відбувається зупинка серця.

Збільшення внутрішньоклітинної концентрації Na+ обумовлює затримку в саркоплазмі іонів кальцію. Останнє є наслідком порушення функціонування натрій-кальцієвого іонообмінного механізму, який забезпечує обмін двох іонів натрію, які входять у клітину на один іон кальцію, який виходить із неї.

Правда, сучасний рівень знань про молекулярні механізми скорочувальної функції серця дозволяє виділити 2-а принципово різних патогенетичних варіанти недостатності серця: 1) гіпокальцієвий і 2) гіперкальцієвий, для яких характерно відповідно зменшення і збільшення концентрації іонів Са2+ у саркоплазмі кардіоміоцитів.

Гіпокальцієвий варіант розвивається в результаті порушень збудження і електромеханічного поєднання у волокнах міокарда, що трапляється при: а) аритміях (брадикардії різного походження, блокади), б) короткочасній ішемії міокарда (порушується фосфорилювання Са-каналів у результаті дефіциту АТФ), в) ацидозі (блокада Са-каналів іонами водню), г) гіпокальціємії. Проявляється зменшенням сили серцевих скорочень. Основний принцип лікування направлений на підвищення вмісту іонів Са2+ у саркоплазмі кардіоміоцитів. Для цього використовують: а) серцеві глікозиди; б) катехоламіни і в-адреноміметики.

Гіперкальцієвий варіант розвивається в результаті: а) посиленого надходження іонів Са2+ у саркоплазму кардіоміоцитів з позаклітинного простору (усі види ушкодження сарколеми, при яких підвищується її проникність); б) зниженням активності кальцієвого насоса саркоплазматичної сітки, що веде до внутрішньоклітинної акумуляції Са2+; в) зниженням потужності енергозалежних механізмів, відповідальних за видалення Са2+ із саркоплазми. Надлишкове внутрішньоклітинне нагромадження кальцію має кілька важливих наслідків: 1) порушення розслаблення міофібрил, що проявляється підвищенням кінцевого діастолічного тиску чи навіть зупинкою серця в систолі (необоротна контрактура міокарда); 2) збільшення захоплення Са2+ мітохондріями, що веде до роз’єднання окислювання і фосфорилювання, зменшення вмісту АТФ та посилення ушкоджень, обумовлених дефіцитом енергії. Одне з істотних серед них - інтенсифікація гліколізу і нагромадження іонів водню, коли надлишок протонів не тільки витісняє Са2+ із саркоплазматичної сітки і сарколеми, але і може конкурувати з ним за пункти зв’язування з тропоніном. Усе це обумовлює значне зниження