Радионуклидная диагностика для практических врачей - Лишманова Ю.Б.
ISBN 5-93629-166-9
Скачать (прямая ссылка):
2.3.3. РАДИОНУКЛИДНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТАБОЛИЗМА И ЖИЗНЕСПОСОБНОСТИ МИОКАРДА
Первые исследования метаболических процессов в миокарде человека были проведены Bing [1], который показал, что жирные кислоты являются одним из основных источников энергии в кардиомиоцитах. Использование жирных кислот (ЖК) в качестве энергетического субстрата позволяет кардиомиоцитам продуцировать аденозинтрифосфат (АТФ) в количествах, достаточных для удовлетворения высоких энергетических потребностей миокарда. Окисление ЖК обеспечивает образование 60-70% всего АТФ, образующегося в кардиомиоцитах [29]. Другим, не менее важным, источником энергии для работы сердца является глюкоза [4]. В нормальных физиологических условиях утилизация жирных кислот и глюкозы абсолютно сбалансирована и зависит от доступности каждого из этих субстратов.
Начальный этап метаболизма глюкозы и Ж К в миокарде заключается в поступлении их в клетку (рис. 2.3.26), на конечном этапе происходит образование АТФ - главного макроэргического соединения клетки - в цикле трикарбоновых кислот (ЦТК).
Катаболизм глюкозы и ЖК происходит в разных компартментахклетки,глюкоза расщепляется посредством гликолиза в цитоплазме, а ЖК окисляются путем ?-окисления в митохондриях..
Гликолііз - это последовательность метаболических реакций, в которых происходит расщепление глюкозы до пирувата и образуется небольшое количество АТФ (обычно вклад гликолиза в общий объем энергопродукции в миокарде в аэробных условиях составляет не более 10%). При ишемии эффективность гликолиза возрастает, и его роль в АТФ-обеспечении миокарда увеличивается [30, 44].
Б е т а - о к и с л е н и е - это каскад биохимических реакций, в процессе которого образуется Ацетш-КоА, поступающий в ЦТК, где он расщепляется до образования углекислого газа и воды с одновременным синтезом АТФ. Однако по сравнению с глюкозой ЖК представляют собой менее рентабельный источник энергии, так
как при их окислении на выработку одного и того же количества АТФ требуется на 10% больше кислорода [1,27]. На окисление ЖК затрачивается 60- 70% кислорода, потребляемого сердцем человека. Данная пропорция может изменяться в соответствии с типом питания или при различных патофизиологических процессах [27].
Поступление глюкозы в кардиомиоцит сопровождается ее фосфорилированием, и для исследования этого процесса применяют ПЭТ с 18Р-дезоксиг-люкозой (рис. 2.3.26).
Перенос СЖК в клетку осуществляется за счет их активации путем соединения с KoA. Далее метаболизм Ацил-КоА происходит двумя путями:
- быстрое бета-окисление в митохондриях с образованием АТФ;
- медленный синтез триглицеридов и фосфолипи-дов для восстановления липидного слоя биомембран.
Маркерами реакций после разделения метаболиз-
Рис. 2.3.26. Упрощенная схема расщепления глюкозы и ЖК в миокарде и РФП для оценки различных этапов энергетического метаболизма в сердце. АТФ - аденозинтрифосфат; Ацил-KoA - ацил-коэнзим А; Ацети-КоА - ацетил-коэнзим А; ЦТК-цикл трикарбоновых кислот; 1 - внутриклеточный матрикс; 2 - митохондрия. Объяснения в тексте
2.3. Радионуклидная диагностика в кардиологии
105
ма Ацил-КоА по указанным направлениям являются 1231-ЖК и ПС-ЖК (в частности, иС-пальмитат).
Конечным продуктом бета-окисления жирной кислоты является Ацетил-КоА, окончательное окисление которого происходит в ЦТК. Радиофармпрепаратом, позволяющим оценить, собственно, активность ЦТК является пС-ацетат.
Основными показаниями к оценке метаболизма сердечной мышцы являются:
- диагностика кардиомиопатий, при которых нарушения биоэнергетики кардиомиоцитов преобладают над дефицитом перфузии;
- индикация гибернированного миокарда.
В начале 1980-х гг. кардиолог из Лос-Анжелеса (США) Rahimtoola обнаружил синдром обратимого (после реваскуляризации) нарушения локальной сократимости миокарда, возникающего под влиянием длительной выраженной ишемии (рис. 2.3.27) [34,35].
В процессе дальнейших наблюдений и обобщения полученных данных Rahimtoola в 1984 году вводит понятие миокардиальной гибернации, или «спящего миокарда», для описания очагов сниженной сократимости, расположенных в бассейне стенозирован-ной артерии [36].
Гибернация (hybernation) - это обратимое снижение инотропной функции сердца, наступившее вследствие нарушения перфузии миокарда. При этом восстановление сократимости наступает после реваскуляризации (иногда через несколько месяцев) [36].
Угнетение сократительной функции при гибернации происходит параллельно степени ишемии, то есть ограниченное энергоснабжение сочетается с редуцированной утилизацией энергии. При кислородном дефиците происходит переключение энергообразования с пути ?-окисления на путь анаэробного гликолиза. Это сопровождается истощением запаса АТФ в клетке, увеличением выработки лактата, развитием
ФВ37% ФВ 51% ФВ76%
,^O
Рис. 2.3.27. Полное восстановление сократимости левого желудочка после реваскуляризации миокарда у больного с окклюзией передне-нисходящей артерии. А) вентрикулография в покое до операции - акинезия передней и верхушечной областей; Б) вентрикулография на фоне нитроглицериновой пробы до операции -происходит некоторое улучшение сократимости в передней стенке; В) вентрикулография в покое через 8 месяцев после коронарного шунтирования - отмечена нормализация функции левого желудочка
