CC BY
51
К МОРФОГЕНЕЗУ ИШЕМИЧЕСКОЙ КАРДИОМИОПАТИИ: МОРФОМЕТРИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Волков Владимир Петрович
канд. мед. наук, зав. патологоанатомическим отделением, ГКУЗ «Областная
клиническая психиатрическая больница № 1 им. М.П. Литвинова», г. Тверь
E-mail: _ p a t o w olf@ ya n dex. ru
TO THE MORPHOGENESIS OF THE ISCHEMIC CARDIOMYOPATHY:
MORPHOMETRIC RESEARCH
Volkov Vladimir Petrovitch
Candidate of medical sciences, manager pathoanatomical office, GKUZ "Regional
clinical psychiatric hospital № 1 of M.P. Litvinov", Tver
АННОТАЦИЯ
Морфометрически изучен миокард 50 умерших от ИКМП (18 — латентная стадия, 32 — манифестная) и у 100 умерших без кардиальной патологии. Установлено, что ремоделирование сердца на органном уровне заканчивается в латентной стадии ИКМП. Прогрессирование миокардиальной дисфункции, клинически проявляющейся нарастанием хронической сердечной недостаточности, связано с усилением повреждений микроструктуры миокарда
ABSTRACT
The myocardium of 50 dead from IСМP (18 — a latent stage, 32 — manifest) and at 100 dead without cordial pathology is morphometric studied. It is established that heart remodeling of heart at organ level comes to an end in a latent stage of ICMP. Progressing of the myocardial dysfunction, stagnant cardiac failure clinically being shown by increase, it is connected with strengthening of damages of a microstructure of the myocardium.
Ключевые слова: ишемическая кардиомиопатия; стадии течения; морфометрические методы.
Keywords: ischemic cardiomyopathy; current stages; morphometric methods.
Ишемическая кардиомиопатия (ИКМП) — это поражение миокарда, обусловленное диффузным, значительно выраженным атеросклерозом
коронарных артерий, проявляющееся кардиомегалией и симптомами хронической (застойной) сердечной недостаточности (ХСН) [5, 9, 14]. В классификации кардиомиопатии (ВОЗ/МОФК, 1995) ИКМП отнесена в группу специфических дилатационных кардиомиопатий [9, 14, 18]. В МКБ-10 (1992) она представлена в классе IX «Болезни системы кровообращения» в рубрике I 25.5 как форма хронической ишемической болезни сердца (ИБС) [3, 9, 14].
Термин «ИКМП», предложенный G.E. Burch в 1979 году, получил повсеместное распространение в зарубежной литературе и стал общепризнанным [9]. Иностранные исследователи под ИКМП понимают заболевание миокарда, характеризующееся увеличением всех камер сердца до степени кардиомегалии, с неравномерным утолщением его стенок и явлениями диффузного или очагового фиброза, развивающееся на фоне атеросклеротического поражения коронарных артерий [14].
Отечественные клиницисты, рассматривая критерии указанной патологии примерно с тех же позиций, больше привыкли к термину «атеросклеротический кардиосклероз», традиционно относимый к рубрике МКБ-10 «Атеросклеротическая болезнь сердца» (шифр I25.1).
Из данных литературы [3, 9, 14] известно, что больные ИКМП составляют около 5—8 % от общего количества пациентов, страдающих клинически выраженными формами ИБС; что среди всех случаев кардиомиопатий на долю ишемической приходится около 11—13 %; что ИКМП встречается преимущественно в возрасте 45—55 лет; что среди всех больных мужчины составляют 90 %.
ИКМП характеризуется дилатацией, прежде всего, левого желудочка, а на поздних стадиях — и других камер сердца, прогрессированием ХСН по типу систолической и диастолической дисфункций [9]. Как правило, при ИКМП ремоделирование сердца происходит медленно, в течение длительного времени, при этом включаются долгосрочные компенсаторные механизмы, постепенно увеличиваются камеры сердца, изменяется их геометрия [9, 10]. Характерными морфологическими признаками ИКМП являются увеличение массы сердца,
бивентрикулярная дилатация, диспропорциональное истончение стенок левого желудочка, атеросклероз коронарных артерий, различные формы кардиосклероза, повреждение кардиомиоцитов (КМЦ) и интерстициальных структур миокарда [9, 11, 15].
Следует отметить, что имеющиеся сведения по морфологии ИКМП носят, главным образом, описательный характер. Это вносит элемент субъективизма в оценку степени выраженности тех или иных патологических изменений и в значительной мере препятствует сравнительному изучению различных кардиомиопатий. Вместе с тем, такие исследования весьма важны для клинической дифференциальной диагностики с использованием метода эндомиокардиальной биопсии.
Целью настоящей работы является углублённое морфометрическое изучение сердца при ИКМП на макро- и микроскопическом уровнях исследования с учётом клинической стадии заболевания.
Материал и методы
Изучены протоколы вскрытий 100 лиц (мужчин — 50, женщин — 50) в возрасте от 18 до 82 лет, умерших от некардиальных причин и не имевших сопутствующей кардиальной патологии, что верифицировано на аутопсии — группа I (контрольная). Полученные в этой группе параметры сердца приняты за условную норму (УН).
Кроме того, обработаны данные протоколов вскрытий 50 умерших в возрасте от 58 до 77 лет (мужчин — 36, женщин — 14), у которых на секции выявлена ИКМП (патологоанатомический диагноз — «Атеросклеротический кардиосклероз»). Из них у 18 отсутствовали признаки ХСН (группа II), 32 больных умерли от прогрессирования ХСН (группа III).
Использовались морфометрические методы исследования, положительно зарекомендовавшие себя при изучении различной кардиальной патологии [7, 17, 19]. Эти методы позволяют объективизировать результаты исследования и сделанные выводы, так как полученные данные имеют количественное выражение и легко поддаются статистическому анализу [1, 6],
что отвечает требованиям современной доказательной медицины [8].
На макроскопическом уровне анализировались следующие параметры: масса сердца, линейные размеры, периметр венозных клапанных отверстий, толщина стенки желудочков. Для характеристики степени дилатации сердца, в целом, и его желудочков, в отдельности, применён оригинальный сравнительный объёмный метод, разработанный нами для подобных исследований [4]. При этом определялся внешний объём сердца без предсердий (Ун) и вычислялись 2 относительных показателя (оба в процентах): 1) Ко — коэффициент объёма, показывающий долю из общего объёма сердца (без предсердий), приходящуюся на объём полостей желудочков, и 2) Кл — коэффициент левого желудочка, характеризующий величину объёма левого желудочка по отношению к общему объёму обоих желудочков.
Гистоморфометрически исследован миокард в 57 случаях (группа I — 22, группа II — 9, группа III — 26). Соответствующие объекты изучались в 10 разных полях зрения микроскопа при необходимых увеличениях. Объём различных структур миокарда определялся методом точечного счёта. Вычислялись стромально-паренхиматозное отношение (СПО), частота интерстициального отёка (ЧИО), зона перикапиллярной диффузии (ЗПД), индекс Керногана (ИК). Проведена карио- и цитометрия кардиомиоцитов (КМЦ), определен удельный объём гипертрофированных (УОГК), атрофированных (УОАК), а также (методом поляризационной микроскопии) дистрофичных (УОДК) КМЦ. Описание методик выполненного морфометрического исследования подробно изложено в соответствующей литературе [1, 6, 7, 17].
Полученные количественные результаты обработаны статистически (компьютерная программа к^аЙБЙеа 6.0») с уровнем значимости различий 95 % и более (р < 0,05).
Результаты и обсуждение
Макроскопическое исследование сердца при ИКМП, результаты которого представлены в табл. 1, обнаруживает статистически значимые различия с УН
почти по всем показателям, причём вне зависимости от отсутствия или наличия ХСН.
Таблица 1.
Макроскопическая характеристика сердца при ИКМП
Г руппа Масса [г] Ко [%] Кл [%]
I 300 ± 3 32,10 ± 0,51 39,06 ± 0,58
II 361 ± 13 40,87 ± 2,13 39,88 ± 1,59
III 362 ± 9 41,18 ± 1,05 41,26 ± 0,64
Так, прирост массы сердца составил +20 % и +21 % (группа II и III соответственно). Ко увеличен по сравнению с контролем на 27,3 % и 28,3 %, что свидетельствует о выраженной дилатации сердца при данной патологии. Также превышает норму, но в значительно меньшей степени (+2,1 % и +5,6 %), показатель Кл. Это говорит о почти равномерном расширении обоих желудочков с некоторым преобладанием дилатации левого.
Следует отметить, что различия указанных показателей во II и III группах статистически несущественны. Этот факт свидетельствует о том, что процесс ремоделирования, в основном, заканчивается ещё до появления клиники ХСН. Прогредиентность же миокардиальной дисфункции, клинически проявляющейся прогрессированием ХСН, нужно полагать, в значительной степени связана с дальнейшим нарастанием повреждений микроструктуры миокарда.
Гистоморфометрическое изучение сердечной мышцы при ИКМП показывает существенные и статистически значимые отличия от контроля почти по всем показателям (табл. 2), что отражает глубокие тканевые изменения, происходящие в миокард в процессе морфогенеза ИКМП.
Таблица 2.
Морфометрические показатели миокарда при ИКМП
Г
р
у
Внеклеточный
матрикс
Микро-циркуляторное _____русло_____
Кардиомиоциты
п п а О ^ н £ и ^ ЧИО [%] ЗПД [мкм] ИК УОГК [%] УОАК [%] УОДК [%]
I 8,1±5,0 7,1±4,6 111,3±17 ,9 1,22±0,1 0 10,2±5, 0 4,8±3,6 2,2±2,6
II Ч » -3 35,1±6, 8 * 183,3±92 ,1 5 0, 2 34,2±8, 4 * 22,4±6, 1 * 14,1±5, 1 *
III 69,1±5, 1 * ** 72,0±5, 1 * ** 309,7±82 ,9 * 1,75±0,1 8 * 19,9±4, 4 * ** 44,6±5, 0 * ** 32,9±4, 7 * **
Примечание: * — статистически значимые различия с гр. I, ** — статистически значимые различия с гр. II
Сравнение морфологических сдвигов в миокарде в группах II и III выявляет определённые закономерности. При этом сократительные резервы сердечной мышцы, так же, как и при других кардиомиопатиях, строго связаны со степенью её структурных повреждений [2, 7, 13, 17].
Выраженные и статистически значимые изменения претерпевают количественные характеристики взаимосвязи паренхимы миокарда и обменного звена микроциркуляторного русла (ЗПД и ИК), свидетельствующие о серьёзных нарушениях тканевой микроциркуляции. Так, нарастающие величины ИК говорят о значительном нарушении пропускной способности микрососудов. При этом ЗПД — показатель, характеризующий площадь ткани, которую кровоснабжает один капилляр, и отражающий степень нагрузки на капиллярное русло [7], — в группе II увеличивается статистически
незначительно, но в группе III особенно резко и достоверно. В соответствии с этим серьёзно ухудшается взаимосвязь нутритивных кровеносных капилляров с КМЦ, что существенно ухудшает трофику последних [13]. В наибольшей мере
этот процесс выражен при развитии ХСН (группа III), последствия чего будут показаны и обсуждены ниже.
С гемодинамическими сдвигами тесно связано прогрессирование интерстициального отека и степень развития фиброза миокарда. Величины ЧИО и СПО демонстрируют выраженное и достоверное различие этих показателей в группах II и III. При этом и межуточный отёк, и миофиброз увеличивают величину ЗПД, что, как уже отмечалось, отражает серьёзные расстройства трофики КМЦ [13]. В целом, описанные нарушения служат показателем уменьшения массы функционально активной составляющей миокарда — КМЦ. Параллельно с этим появляются определённые изменения последних, носящие на ранних стадиях развития ИКМП компенсаторно -приспособительный характер [2, 13]. Так, при латентно текущем заболевании, клинически полностью компенсированном (группа II), число гипертрофированных КМЦ резко увеличивается и достигает своего максимума (34,2 % ± 8,4 %). Затем, при развитии ХСН (группа III), УОГК резко сокращается, но остаётся существенно выше уровня нормы. Параллельно при ХСН неуклонно и статистически значимо нарастает количество атрофированных КМЦ и достоверно прогрессирует процесс их дистрофически -дегенеративных изменений. Отмеченные патологические сдвиги являются бесспорными морфологическими признаками декомпенсации миокарда [2, 13].
Разнообразному состоянию КМЦ соответствует выраженный ядерный полиморфизм, который документирован значительным увеличением среднеквадратичного отклонения (сигмы-5) показателя диаметра ядер КМЦ. Аналогичный феномен, выявляющийся при других видах кардиомиопатий, расценивается как маркёр глубоких нарушений внутриклеточного обмена, ведущих к дегенерации КМЦ [2, 12, 13, 16, 17, 19].
Большинство изученных микроморфометрических показателей статистически достоверно различаются в группах II и III. Исключение составляют лишь параметры, характеризующие состояние микроциркуляторного русла (ЗПД и ИК). Следует полагать, что на стадии
манифестирующей ХСН процессы нарушения микроциркуляции уже не играют столь существенной роли, а на первый план выходят вызванные ими изменения внеклеточного матрикса и паренхимы миокарда.
Таким образом, выявленные патологические сдвиги микроструктуры сердечной мышцы отражают глубокие тканевые изменения дистрофически-дегенеративного, склеротического и, в меньшей степени, компенсаторно -приспособительного характера, развёртывающиеся в миокарде в процессе морфогенеза ИКМП и приводящие, в конечном итоге, к развитию миокардиальной дисфункции и прогрессированию ХСН.
Заключение
Морфологические изменения миокарда при ИКМП выражены в различной степени в зависимости от тяжести её клинических проявлений.
Процесс ремоделирования сердца, в основном, заканчивается ещё до появления клиники ХСН. Прогредиентность миокардиальной дисфункции в значительной степени связана с дальнейшим нарастанием повреждений микроструктуры миокарда.
В терминальной стадии ИКМП при клинически выраженной ХСН большинство микроморфометрических показателей демонстрируют существенные и статистически значимые различия по сравнению с таковыми при отсутствии ХСН. Все отмеченные патологические сдвиги служат достоверными морфологическими признаками декомпенсации миокарда и являются материальной основой миокардиальной дисфункции, развивающейся в терминальной стадии ИКМП и приводящей к прогрессированию фатальной ХСН.
Список литературы:
1. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия. — М.: Медицина, 1990. — 384 с.
2. Амосова Е.Н. Кардиомиопатии. — Киев: «Книга плюс», 1999. — 424 с.
3. Бойцов С.А., Глухов А.А., Ильинский И.М. Ишемическая кардиомиопатия
(обзор литературы) // Вест. транспл. и искусств. органов. — 1999. — Т. 2, № 99. — С. 39—44.
4. Волков В.П. K вопросу об органометрии сердца // Актуальные вопросы и
тенденции развития современной медицины: материалы международной заочной научно-практической конференции (04 июня 2012 г.). —
Новосибирск: Сибирская Ассоциация Kонсультантов, 2012. — С. 105— 109.
5. Гуревич М.А., Гордиенко Б.В. Дилатационная и ишемическая кардиомиопатия: вопросы дифференциальной диагностики // Елин. мед. — 2003. — № 9. — С. 4S—53.
6. Гуцол А.А., ^ндратьев Б.Ю. Практическая морфометрия органов и тканей. — Томск: Томский ун-т, 1988. — 136 с.
7. Kазаков В.А. Тканевые, клеточные и молекулярные аспекты послеоперационного ремоделирования левого желудочка у больных ишемической кардиомиопатией: автореф. дис. докт. мед. наук. — Томск, 2011. — 27 с.
S. ^юшин Д.А., Петунин Ю.И. Доказательная медицина. Применение
статистических методов. — М.: Диалектика, 2008. — 320 с.
9. Осовская Н.Ю. Ишемическая кардиомиопатия: терминология,
эпидемиология, патофизиология, диагностика, подходы к лечению: лекция // Газета «Новости медицины и фармации» ^рдиология (359) 2011 (тематический номер). [Электронный ресурс]. — Режим доступа. — URL: http ://novosti. mif-ua.com/archive/issue-16S5S/article- 16S6S/print. html (дата обращения 11.10.2012).
10. Соколова Р.И., Жданов В.С. Механизмы развития и проявления «гибернации» и «станинга» миокарда // ^рдиология. — 2005. — № 9. — С. 73—77.
11. Ультраструктурные аспекты постинфарктного ремоделирования левого желудочка / Kазаков В.А., Суходоло В.И., Шипулин В.М. [и др.] // Сибирский мед. журн. — 2009. — № 4. — С. 6—11.
12. Целлариус Ю.Г., Семенова Л.А. Гистопатология очаговых метаболических повреждений миокарда. — Новосибирск, 1972. — 212 с.
13. Шумаков В.И., Хубутия М.Ш., Ильинский И.М. Дилатационная кардиомиопатия. — Тверь: Триада, 2003. — 448 с.
14. Eurolab. Медицинский портал. [Электронный ресурс]. — Режим доступа. — URL: http://www.eurolab.ua/diseases/2138/ (дата обращения 11.10.2012).
15. Hibernating myocardium in patients with coronary artery disease: identification and clinical importance / Ferrari R., La Canno G., Giubbini R. [et al.] // Cardiovasc. Drugs Thcr. — 1992. — V. 6. — P. 287—293.
16. Nuclear size of myocardial cells in end-stage cardiomyopathies / Yan S.V., Finato N., Di Loreto C. [et al.] // Anal. Quant. Cytol. Histol. — 1999. — V. 21, № 2. — P. 174—180.
17. Relation of myocardial histomorphometric features and left ventricular contractile reserve assessed by high-dose dobutamine stress echocardiography in patients with idiopathic dilated cardiomyopathy / Otasevic P., Popovic Z.B., Vasiljevic J.D. [et al.] // Eur. J. Heart Failure. — 2003. — V. 7, № 1. — P. 49— 56.
18. Report of the 1995 World Health Organization/International Society and Federation of Cardiology task force on the definition and classification of cardiomyopathies / Richardson P., McKenna W., Bristow M. [et al.] // Circulation. — 1996. — V. 93, № 5. — P. 841—842.
19. The Role of Interstitial Myocardial Collagen on the Overlife Rate of Patients with Idiopathic and Chagasic Dilated Cardiomyopath / Nunes V.L., Ramires F.J.A., Pimentel W.S. [et al.] // Arq. Bras. Cardiol. — 2006. — V. 87, № 6. — P. 693—698.
