Холинэстеразная активность сердца человека при гипертрофии и инфаркте миокарда

Изучение медиаторного обмена миокарда важно для выяснения вопросов патогенеза нарушения сердечной деятельности.

Холинэстераза — лабильна, ее активность быстро изменяется при различных патологических состояниях. В работах, посвященных гисто- и биохимическому изучению динамики холинэстеразной активности миокарда при гипертрофии (Е.М. Крохина и Ф.З. Меерсон; Ф.З. Меерсон), показана стадийность изменений этого фермента: в аварийной стадии (в первые дни после создания модели экспериментального порока сердца) холинэстеразная активность снижается, затем (через 1,5 месяца) восстанавливается до первоначального уровня и в последующем (к полугоду) повышается. В наиболее ранней стадии инфаркта миокарда (через 5—10 мин. после перевязки венечной артерии) биохимически установлено повышение, а через 30 мин. угнетение активности холинэстеразы (М.Е. Райскина). Работ, посвященных изменению холинэстеразной активности мышцы сердца человека, мы не встретили. Имеются лишь немногочисленные исследования по изучению холинэстеразной активности сердца животных в норме и при некоторых патологических состояниях.

Мы исследовали холинэстеразную активность сердца человека гистохимическим методом Келле в модификации Гомори и биохимическим методом Хестрина.

Метод Келле основан на том, что содержащаяся в нервных структурах холинэстераза гидролизует присутствующий в инкубационной среде аналог ацетилхолина — ацетилтиохолин. Имеющиеся в инкубационной среде ионы меди образуют бесцветный осадок тиохолината меди, который при дальнейшей обработке срезов сернистым натрием переходит в сульфид меди, выпадающий в виде коричневых гранул в структурах, где имеется холинэстераза. Биохимический метод Хестрина основан на реакции ацетилхолина с гидроксил амином с образованием анетогидроксамовой кислоты. Последняя в кислом растворе образует растворимый комплекс с ионом железа, интенсивность окраски которого пропорциональна концентрации ацетилхолина. Ранее (1958) мы показали возможность применения методов определения активности холинэстеразы на трупном материале.

Исследования начали с гистохимического метода. Вырезали кусочки из стенок предсердий, межпредсердной и межжелудочковой перегородок и передней стенки левого желудочка. Исследовали сердца 180 трупов людей, умерших насильственной или ненасильственной смертью.

Контролем служили случаи быстрой смерти здоровых от травмы (10) и механической асфиксии (18). Гистохимически было отмечено, что наибольшей холинэстеразной активностью обладают клетки интрамуральных ганглиев и пучки нервных волокон, расположенные в толще субэпикардиального жира и в межпредсердной и межжелудочковой перегородках. В эндокарде и субэндокардиальном слое выявляется богатая сеть холинергических волокон. Мышечные волокна обладают слабо выраженной холинэстеразной активностью. Субэндокардиальный слой межпредсердной и межжелудочковой перегородок на всем протяжении окрашивается в желтоватый цвет и не отличается от остальных отделов сократительного миокарда.

Такую же картину обнаружили в сердце при туберкулезе легких (18 случаев), опухолях различной локализации (29), язвенной болезни с кровотечением (4), послеоперационном ателектазе легких (4). В остальных 97 случаях отмечали увеличение активности холинэстеразы волокон субэндокардиального слоя, вероятнее всего относящихся к элементам проводящей системы сердца. Во всех этих наблюдениях установлена различная степень гипертрофии миокарда, иногда сопровождавшаяся сердечной декомпенсацией.

В 65 случаях обнаружена гипертрофия преимущественно левого желудочка: 24 случая гипертонической болезни (вес сердца 380—580 г, толщина стенки левого желудочка 1,4—2 см), 21 — общего атеросклероза (вес сердца 340—400 г, толщина стенки левого желудочка 1,2—1,4 см), 16 — ревматических пороков сердца (вес сердца 360—500 г) и 4 — хронического нефрита (вес сердца 340—480 г). В этих случаях активность холинэстеразы повышалась в зависимости от длительности существования гипертрофического процесса. Если смерть наступала в начальных стадиях гипертрофии миокарда, то под эндокардом левого желудочка среди мышечных волокон обычной окраски отмечали единичные узкие мышечные волокна, в саркоплазме которых обнаруживали темно-коричневые гранулы или просто огрубение каркаса волокна. Если смерть наступала при умеренно выраженной гипертрофии миокарда, количество таких волокон увеличивалось, они становились широкими, грубыми, с резко подчеркнутым каркасом и, наконец, сливались в сплошную полосу под эндокардом. Если же смерть наступала в стадии резко выраженной гипертрофии миокарда левого желудочка и предсердия, то активность холинэстеразы субэндокардиального слоя перегородок сердца, стенки левого предсердия и его трабекулярных мышц резко повышалась.

В 15 случаях фиброзно-кавернозного туберкулеза легких, в 9 случаях митрального порока сердца и в 8 случаях эмфиземы легких и пневмофиброза, где отмечали гипертрофию преимущественно правого сердца (толщина стенки правого желудочка достигала 4—8 мм, а вес сердца 360—450 г), повышалась активность холинэстеразы в межпредсердной перегородке со стороны правого предсердия (на ранних стадиях гипертрофии) и в межжелудочковой перегородке со стороны правого желудочка (при выраженной гипертрофии). Количество и величина волокон с повышенной активностью также зависели от длительности гипертрофии.

Повышение активности в основном не зависело от степени гипертрофии: в ряде случаев, когда гипертрофия была резкой, но вызвавшая ее причина действовала сравнительно недолго, волокна с повышенной активностью выглядели широкими, крупными, но окрашивались довольно слабо, количество их было невелико. При смерти в ранних стадиях гипертонической болезни вес сердца был значительным (480—500 г), толщина стенки левого желудочка составляла 1, 6—1, 8 см, однако в субэндокардиальном слое количество волокон с повышенной активностью было небольшим. И, наоборот, если смерть наступала при не столь выраженной, но длительной гипертрофии, активность резко повышалась и оставалась довольно высокой даже при развитии атрофии ранее гипертрофированного сердца. Активность в субэндокардиальном слое была достаточно стабильна и не изменялась при инфаркте миокарда.

Особое внимание обратили на активность в нервном аппарате сердца при инфаркте миокарда (62 случая). Отмечен ряд закономерностей, что позволило разделить все наблюдения на несколько групп. В 1-й группе (29 случаев), когда смерть наступала через 4—12 часов после приступа стенокардии (т.е. при явлениях острой коронарной недостаточности), общепринятыми гистологическим и методиками выявлена различная степень расстройств кровообращения в мышце сердца. Гистохимически в этих случаях наблюдали резкое снижение активности в интрамуральных нервных ганглиях: крупные узлы были очень бледны, клетки в них слабо прокрашивались, выглядели как бы набухшими, гранулы в их составе не различались. Вся структура узла представлялась смазанной; некоторые узлы выглядели опустошенными, тело клетки иногда окрашивалось бледнее, чем строма узла. Наряду с этим встречались узлы с повышенной активностью, когда весь узел окрашивался в темно-коричневый, почти черный цвет, границы клеток в нем также не различались. Но преобладали все же узлы с пониженной активностью, причем иногда снижение было столь значительным, что узлы можно было различить лишь по форме и локализации: на их месте располагались скопления отдельных зерен, от которых отходили бледно окрашенные нервные волокна. Это касалось чаще всего крупных и средних узлов; мелкие же ганглии, состоящие из нескольких нейронов, не изменяли вида. В случаях острой коронарной недостаточности: активность в холинергических и мышечных волокнах во всех отделах сердца снижалась, так что фон препаратов был всегда бледным.

В случаях смерти от инфаркта давностью до 8 суток с четкой гистологической картиной сформированного инфаркта (20 наблюдений) интрамуральные ганглии выглядели неравномерно окрашенными, как бы обтаявшими, но уже встречались узлы обычного вида с четкой границей клеток и хорошо выраженными гранулами в их составе.

При смерти в стадии рубцующегося инфаркта (13 наблюдений) нервные ганглии имели обычный вид, холинергическая сеть хорошо окрашивалась, интенсивность и характер окраски не отличались от нормы. В случаях выраженного кардиосклероза (с декомпенсацией сердечной деятельности или без нее) холинэстеразная активность нервных ганглиев не изменялась.

Таким образом, гистохимически установлено, что в острой стадии расстройства венечного кровообращения активность фермента в большинстве крупных узлов резко снижается, в стадии так называемой компенсации она восстанавливается и, наконец, в стадии рубцевания нормализуется. Однако это не позволяет точно судить о степени изменений активности холинэстеразы при инфаркте миокарда. Поэтому мы воспользовались биохимическим методом. Вырезали кусочек участка между местом впадения верхней полой вены и ушном правого предсердия. Из этого кусочка приготовляли гомогенат в разведении 1:5, в котором и определяли холинэстеразную активность.

Коэффициент активности холинэстеразы сердца при коронарной недостаточности

Исследовали сердца 36 трупов. Контролем служили 12 трупов здоровых людей, умерших от механической асфиксии. В 24 случаях смерть последовала от гипертонической болезни и атеросклероза: в 15 в стадии острой коронарной недостаточности, в 2 в стадии сформированного инфаркта миокарда ив 7 в стадии хронической коронарной недостаточности на фоне рубцов миокарда. Полученные данные обработали методом вариационной статистики. Результаты представлены в таблице.

При смерти от острой коронарной недостаточности в 13, 3% случаев активность оказалась сниженной на 70%, в 40% случаев — на 38,9%, в 33,4% случаев — на 23,6% и в 13,3% случаев — лишь на 5,3%. В среднем при смерти от острой коронарной недостаточности активность была снижена на 31%, причем полученный результат является статистически достоверным (Р>99,9%).

При смерти в стадии сформированного инфаркта миокарда активность понижалась в среднем на 13% (Р>90%, но <95%).

При смерти от хронической коронарной недостаточности отмечается даже повышение (на 7,1%) активности (Р>50%, но <80%).

Таким образом, биохимические исследования полностью подтверждают результаты гистохимического изучения.

Следовательно, динамика холинэстеразной активности нервных ганглиев сердца отражает функциональное состояние иннервационных структур миокарда при различных патологических состояниях и прежде всего при «аварийных» стадиях нарушений венечного кровообращения. Изменения активности холинэстеразы — высокоспециализированного фермента, необходимого для гидролиза медиатора нервного возбуждения (ацетилхолина), — при остром инфаркте миокарда свидетельствует об изменении парасимпатического влияния на сердце, что имеет существенное значение для дальнейшего течения заболевания.

Выводы

1. Наибольшей холинэстеразной активностью обладают интрамуральные нервные ганглии, вегетативные нервные волокна и сеть холинергических волокон в эндокарде и субэндокардиальном слое.
2. При гипертрофии миокарда повышается активность в субэндокардиальных волокнах проводящей системы сердца, причем повышение зависит не от степени, а от длительности гипертрофии и не снижается при атрофии сердца и инфаркте миокарда.
3. При инфаркте миокарда изменение активности касается в основном нервных ганглиев и имеет волнообразный характер: в острой стадии она резко снижается, по мере развития инфаркта — восстанавливается и при рубцевании инфаркта — нормализуется.