PF oběhového systému II:
Ischemie myokardu
Ischemická choroba srdce (ICHS) jako důsledek AS
Klinické formy ICHS – angina pectoris, infarkt
myokardu, náhlá srdeční smrt
Ischemické kardiomyopatie / srdeční selhání
Srdce vyžaduje hodně energie (= ATP) k tomu, aby
pracovalo jako efektivní pumpa (7,500 L/den,  40 mil tepů/rok)
sympatikus
parasympatikus
žilní návrat/plnění
synergistická kontrakce LV
integrita srdeční stěny
domykavost chlopní
systémová cévní rezistence
• kvantitativně
• srdeční frekvence 70/min
• SV 70ml
• CO 70  70 = 4,900 ml/min  5 L/min v klidu
• CO  20 - 25L/min při zátěži !!!!
• ovlivněno
• autonomním nervovým systémem
• hormony
• věkem
• pohlavím
• geneticky
• léky
• fitness
• anatomie/velikost srdce
CO = SV  f
CO – cardiac output
SV – stroke volume
Iniciace a progrese AS / vulnerabilní plát
• typické znaky
– tenká fibrózní vrstva
– značná zánětová infiltrace (makrofágy a T lymfocyty)
– velké lipidové jádro (aterom)
– malé množství SMCs
– hemoragie do plátu (z lumen nebo z vasa vasorum)
– mikrokalcifikace
• Cévy plátu jsou výsledkem angiogeneze stimulované hypoxií a
zánětem v nekrotickém jádře
– tyto cévy mohou být zdrojem krvácení do plátu, které zvyšuje riziko
destabilizace a ruptury
Vulnerabilní plát vs. vulnerabilní pacient
ISCHEMIE MYOKARDU JAKO DŮSLEDEK KORONÁRNÍ AS
Stenóza koronární arterie – hemodynamické důsledky
• změny cévního diametru (resp. plochy zachovalého lumen)
jsou zdaleka nevýznamnějším faktorem jejich rezistence
– hemodynamicky jsou signifikantní a klinicky se manifestují
stenózy >50% redukce luminální plochy
– ale další faktory hrají rovněž roli
• kondice mikrocirkulace (endotelové dysfunkce)
• hypoxie/anemie
• stav srdce (např. aortální stenóza nebo LV hypertrofie)
• dynamická stenóza (trombus, excentrický plak)
Metabolické a funkční konsekvence myokard. ischemie
• metabolické změny
–  perfuze  O2   aerobní
metabolismus  ATP deplece  
kreatinfosfát  akumulace laktátu a
dalších katabolitů  metabolická
acidóza  eflux draslíku z bb.  ztráta
membránové integrity  zánik
kardiomyocytů (nekróza a apoptóza)
– akumulace K+, laktátu, serotoninu a
ADP způsobuje ischemickou bolest
(angina)
• funkční změny
– systolická dysfunkce =  kontraktility
–  EF (ejekční frakce),  SV (stroke
volume, tepový objem)
– diastolická dysfunkce =  diastolické
relaxace
–  EDP (end-diastolic pressure)
– v obou případech je důsledkem srdeční
selhání, definované jako  CO (cardiac
output, srdeční výdej)
• manifestní klinické projevy jsou
„špičkou ledovce“
– časnější abnormality jsou detekovatelné
cílenými diagnostickými metodami
magnitudeofischemia
Ischemie myokardu vede ke změně jeho funkce
• reverzibilní krátká / intermitentní ischemie =
preconditioning
– při fixované stenóze a nepoměru mezi spotřebou a dodávkou
kyslíku
– molekulární mechanismy zahrnují iNOS, COX-2,
mitochondriální K-ATPázu aj.
• prolongovaná ischemie následovaná obnovením perfuze =
„omráčený“ (stunned) myokard
• viabilní, zachranitelný reperfuzí ale s prolongovanou post-ischemickou
kontraktilní dysfunkcí
• normalizace funkce v řádu dnů – týdnů
• chronická redukce perfuze (v klidu) = hibernující myokard
– zahrnuje apoptózu myocytů, autofagii myofilamentů, ztrátu badrenergní
responzivity, a nehomogenita v sympatické aktivitě,
fibrózu
– klinicky: riziko arytmie (V tachykardie a fibrilace! a LV
dysfunkce
• ireverzibilnílní poškození a nekróza = myokardiální infarkt
– po cca 20 min od okluze koronární arterie při absenci
významnějšího kolaterálního zásobení
ISCHEMICKÁ CHOROBA SRDCE
Klinické manifestace koronární AS je relativně pozdní
event
• anglosaské termíny
– coronary artery disease (CAD)
– coronary heart disease (CHD)
– ischemic heart disease (IHD)
• mohou být v zásadě
považována za synonyma
Klinická manifestace koronární AS/myokardiální ischemie
• Ischemická choroba srdce (ICHS) je vedoucí příčina úmrtí a
morbidity u dospělých globálně
– nehledě na redukci morbidity a mortality jako takové, stále je to
závažný problém u různých podskupin
• klasifikace ICHS
– stabilní koronární syndromy = angina pectoris
• opakující se, přechodné epizody bolesti na hrudi korelující s stupněm
limitace zvýšení dodávek kyslíku při námaze
• příčiny
− obstrukční ICHS (angiograficky prokazatelná)
− neobstrukční (INOCA, ischaemia and no obstructive coronary artery disease),
dříve též ‘koronární syndrom X’ (negativní koronarografie)
» při dysfunkci koronární mikrocirkulace
» v důsledku koronárního vazospasmu (Prinzmetalova variantní angina)
» v důsledku systémových příčin
– akutní koronární syndromy
• nestabilní angina
• infarkt myokardu
− transmurální
» EKG: typická elevace ST-segmentu (STEMI) min ve dvou sousedních
svodech, v ostatních může být ST-deprese, později hluboký Q-kmit
− subendokardiální
» EKG: bez elevace ST-segmentu (non-STEMI), typicky ST deprese
a/nebo T inverze, nebo normální EKG, později bez Q kmitu
• náhlá srdeční smrt
– ischemické kardiomyopatie/srdeční selhání
– „němá“ myokardiální ischemie
Angina pectoris - formy
• diagnóza je založena na anamnéze
– bolest na hrudi (“svíravá”, “těžká”, …), může být doprovázena pocením, anxiozitou, pocitem dušnosti
– typicky jde o bolest centrální/retrosternální , která může vyzařovat do čelisti nebo ramene
– typicaky vyvolaná fyzickou námahou, emočním napětím, stresem
– dušnost může být následkem významnější LV dysfunkce ( LV plnícího tlaku) a kongesce v plicním
řečišti
– noční angína naznačuje přítomnost spánkové apnoe
– existují různé klinické klasifikace stádií
– EKG může být normální v klidu, při angíně běžné abnormality ST segmentu (typicky deprese)
• další abnormlaity jako blokáda T. ramének naznačují porušenou LV funkci a spatnou prognózu
• typy:
– dle manifestace
• stabilní
− provokována fyzickou námahou, po jídle či v chladu
− zhoršována rozčilením a vzrušením
− bolest se dostavuje typicky při konstantním stupni námahy a mizí po zklidnění (tolerance zatížení závisí na rozsahu
stenózy)
• nestabilní
− angina, která se objevila nově (ldo jednoho měsíce)
− zhoršující se angina (před tím stabilní po nějakou dobu)
− angina v klidu
• dle příčin
– obstrukční (koronární AS
– neobstrukční
• variantní (Prinzmetalova) angina
− objevuje se bez provokace, typicky v klidu v noci, je následkem spazmu koronární arterie
− častější u žen
• koronární syndrom X
− anamnesticky angina + pozitivní zátěžový EKG test + angiograficky normální koronární arterie
− heterogenní skupina (častěji u žen)
− zpravidla v důsledku nemoci malých tepen (mikroangiopatie)
Infarkt myokardu
• důsledkem ruptury nebo eroze plátu s následnou trombotizací
– okluzivní trombus je tvořen na destičky bohatým jádrem a ('white clot') a
okolním fibrinovým trombem ('red' clot)
– ale ne všechny okluze musí skončit infarktem!
• průběh
– infarkt/nekróza se vyvíjí jako „šířící se vlna“ vždy směrem od subendokardu k
epikardu a od středu ischemické oblasti k jejím hranicím během trvání
kritické ischemie
• čas/trvání ischemie tedy zásadně určuje rozsah infarktu
– ireverzibilní změny (nekróza) v myokardu se rozvíjejí po 20 - 40 min po
kompletní okluzi arterie
• subendokardiální non-STEMI
– v okolí nekrózy kriticky ischemická ale stále viabilní tkáň  pokud dojde k
obnovení perfuze, může být rozsah limitován
– transmurální STEMI se rozvine za 6-24 hod v závislosti na mnoha faktorech
(viz níže)
• rozsah výsledného infarktu závisí na:
– (i) velikosti ischemické oblasti
• jak proximálně je stenóza/okluze lokalizována
– (ii) trvání a koronární okluze
• reperfuze!
– (iii) hustotě residuální kolaterální sítě/průtoku
• velká interindividuální variabilita
– (iv) stupni dysfunkce koronární mikrocirkulace
– (v) kondici myokardu
• preconditioning, stunning, hibernace
– (vi) subjektivním prožitku bolesti
• viz němá ischemie!
Klinické známky IM
• silná až paralyzující bolest na hrudi
– nástup je obvykle náhlý, trvá v nezměněné intenzitě až několik hodin
– ale až u 20% nemá IM bolestivý projev (tzv. ‘němý' IM, často u diabetiků
a starých lidí)
• symptomy jsou způsobeny jednak přímo ischemií myokardu (a
mozku)
– bolest na hrudi, závratě
• ale také aktivací autonomního nervového systému
– sympatikus
• pocení, sinusová tachykardie a přítomnost čtvrté ozvy, neklid
– parasympatikem
• nausea, zvracení, příp. bradykardie
• a diferenciální diagnostika!
– plicní kongescí
• dušnost
– zánětem v místě resorpce nekrózy
• subfebrilie (do 38°C) v důsledku během prvních 5 dní
• přenesená bolest (záda, čelist, rameno, epigastrium) vyžaduje
pečlivou diferenciální diagnostiku!
Lokalizace IM závisí na místě obstrukce kor.arterie
• Naprostá většina stenóz a násl. ruptur či eroze AS plátů je
lokalizována v proximálních úsecích epikardiálních arterií
(příp. jejich prvních větví)
– jsou tedy detekovatelné koronarograficky
– stenózy intramyokardiálních úseků jsou vzácné
• LV je postižena mnohem častěji
– 40-50% případů LAD
– 15-20 % případů LCX
• RV méně a atria vzácně
– 30-40% případů RCA
Patologie IM
• iniciálně zduření, elektrolytové abnormality
• ireverzibilní změny (nekróza) v myokardu se
rozvíjejí po 20 - 40 min po kompletní okluzi
arterie
– časné změny kinetiky stěny detekovatelné
echokardiograficky
• 6 hodin po začátku symptomů je postižený
myokard oteklý a bledý
– koagulační nekróza
• za 24 hodin je nekrotická tkáň temně rudá v
důsledku hemoragie
• během následujících několika týdnů se rozvíjí
zánětlivá reakce a tvoří se fibrózní jizva
– nevodivá, nekontrahovatelná, nedistendovatelná
• pozdní remodelace
– změny velikosti, tvaru a tloušťky myokardu jak v
místě jizvy tak v okolí (kompenzatorní hypertrofie)
Srdeční markery akutního IM
• nekrotická srdeční tkáň uvolňuje intracel. enzymy a proteiny
detekovatelné v séru:
– CK – kreatinkináza, resp. srdečně-specifická izoforma (CK-MB)
• peak během 24 hod., zpravidla zpátky k normálu za 48 hod (je rovněž
produkován kosterním svalem a mozkem)
• zvýšení je rámcově proporční rozsahu infarktového ložiska
– troponiny I a T
• tvořeny 3 podjednotkami, troponin I (TnI), troponin T (TnT) a troponin C
(TnC), každá podjednotka má jinou funkci v troponinovém komplexu
− TnI inhibuje ATP-ázovou aktivitu komplexu aktin-myosin
− cTnT a cTnI jsou specifické pro srdeční sval (jiné formy ve kosterním svalu)
• mají vyšší senzitivitu a výrazně vyšší specificitu v diagnostice IM než CK-MB a
LDH izoenzymy
• cTnI může být detekován za 3–6 hod. po vypuknutí bolestí na hrudi, dosahuje
peaku za 16–30 hod.
– myoglobin
• nejrychlejší ale nespecifický
– historicky také AST (aspartátaminotransferáza) a LDH
(laktátdehydrogenáza)
− AST a LDH jsou dnes zřídka užívány pro diagnostiku IM
− LDH peak za 3-4 dny, zůstává zvýšen po cca 10 dní – může být tudíž užitečný pro
pozdní potvrzení IM u pacientů s prolongovanou bolestí na hrudi nebo
přicházejících pozdě
EKG změny se rozvíjí paralelně s tkáňovými změnami
EKG známky během STEMI – časový průběh
• během prvních několik minut
– hrotnaté T vlny
• během prvních hodin
– elevace ST segmentu (Pardeho vlny)
– trvá až několik dnů za současného poklesu elevace
– po ST elevaci se přidává inverze T vlny (může trvat dlouho)
• během dnů po vzniku
– pokles amplitudy R kmitu
– vznik patologického Q kmitu
• kritéria:
• po několika dnech – úprava ST segmentu
• po týdnech až měsících - T vlna se vrací k normálu
• patologický Q kmit zůstává nebo mizí
• zatímco STEMI je být v akutní i pozdější fázi dobře lokalizovatelný
podle EKG (ST elevace a Q-kmit), non-STEMI není!
EKG diagnostika STEMI
• umožňuje (s jistou mírou nepřesnosti) určit
– která část srdce je postižena
– která část koronární cirkulace je za to zodpovědná
• tj. kde je okluze
– jak je IM starý
– příp. další informace
• předešlé IM, blokády, …
• EKG je neprůkazné u non-STEMI
• srdeční markery!
• rozliší non-STEMI a nestabilní anginu
• reciproční změny
– EKG záznam z míst „na druhé straně“ od IM
Postupný vývoj IM až ke STEMI
• rozvoj STEMI je dynamický proces, nenastane v
jednom okamžiku
– viz postupné změny EKG (a echocardiografie) které
kopíruji patologické změny v myokardu
• podstatná část oblasti potenciálně ohrožené nekrózou
(30–50%) je stále viabilní časně po nástupu okluze a
tudíž zachranitelná reperfuzí provedenou během
úvodních hodin po nástupu anginózních symptomů
• jak časné tak pozdní komplikace IM jsou funkcí jeho
velikosti
– recentní meta-analýzy ukazují zásadní důležitost
velikosti infarktového ložiska v 1. měsíci po IM jako
determinanty celkové mortality a hospitalizace pro srd.
selhání během 1. roku
• spontánní reperfuze začíná cca 12 - 24 hod po IM
• záchrana ohroženého myokardu a potlačení
„stunningu“ je důvodu pro reperfuzní terapii, která se
zahajuje co nejdříve
• společně s léčbou snižující nároky myokardu na kyslík
– farmakologická = trombolýza / fibrinolýza
• čas! snižuje se její efektivita s tím, jak se trombus organizuje
a maturuje
• nejčastěji rekombinantní t-PA
– mechanické = PCI (percutaneous coronary intervention)
• balónková angioplastika
• stent
Redukce velikosti IM reperfuzní léčbou
• reperfuze je základní strategií léčby (koordinace LPP – urgentní
příjem - koronární jednotka)
– mechanická = PTCA nebo stenting
– farmakologická = trombolýza
• ALE reperfuze sama může způsobit dodateční reperfuzní
poškození!
– mechanismy (vlivem Ca, katabolitů, ROS, zánětových mediátorů, …)
• reverzibilní = stunning („omráčený“ myokard)
• reperfuzní arytmie
• mikrovaskulární poškození
– ireverzibilní = rozšíření infarktového ložiska nebo poškození koronární
mikrocirkulace
• no-reflow phenomenon jako extrém
• proto se stále optimalizují reperfuzní techniky aby byla bezpeční a
šetrná
• dodatečné strategie kardioprotekce
– ischemický pre-conditioning
• zde zajímavý patofyziologický efekt pre-infarktové anginy v některých studiích!
– vzdálený conditioning
• např. pomocí krátkodobé ischemie končetiny (nebo opět ICHDKK)
– ischemický post-conditioning
• opakované cykly reperfuze a re‐okluze
– farmakologický
Komplikace IM
• časná fáze (dny po IM)
– arytmie
• ventrikulární extrasystoly
• ventrikulární tachykardie (může progredovat fibrilace komor)
• atriální fibrilace (u cca 10% pacientů s IM)
• sinusová bradykardie (u infarktu spodní stěny)
− uniklý rytmus např. idioventrikulární (široké QRS komplexy pravidleně 50-100/min)
nebo junkční (úzké QRS komplexy)
• sinusová tachykardie
• AV nodální zpoždění (AV blokáda 1. stupně) nebo vyšší stupeň
− může se objevit u akutního IM, zvláště spodní stěny (pravá koronární arterie obvykle
zásobuje SA a AV uzel)
− akutní I přední stěny může zasáhnout zbytek převodního systému (blokáda Hissova
svazku či Tawarových ramének)
− rozvoj kompletní AV blokády znamená velý IM a špatnou prognózu
– srdeční selhání resp. kardiogenní šok
– perikarditida
• později
– rekurentní infarkt
– nestabilní angina
– trombembolismus
– mitrální regurgitace (ruptura papilárního svalu)
– ruptura komorového septa nebo stěny
• pozdní komplikace
– post-infarktový syndrom (Dresslerův syndrom)
• chronická, v.s. autoimunitní perikarditida
– aneurysma komory
– závažné komorové arytmie ohrožuji pacienta po IM kdykoliv!!!
Náhlá srdeční smrt
• kardiogenní šok
– v důsledku jednoho masivního IM nebo IM
nasedajícího na předchozí vícenásobné IM
• plocha abnormální kontrakce > 25% vede SS
• plocha abnormální kontrakce > 40% způsobí
kardiogenní šok
• maligní ventrikulární arytmie
– dominantní mechanismus je re-entry
– komorová tachykardie ústící do fibrilace
• ruptura stěny LV
– hemoperikard a násl. srdeční tamponáda
– vzácně se rozvine pseudoaneurysma
• ruptura papilárního svalu
– u MI spodní stěny
– akutně vzniklý prolaps a masivní
regurgitace, plicní edém a nízký CO
• The three mechanisms, automaticity (A), triggered activity (B), and reentry (C) can play a role in
arrhythmogenesis during ischemia.
– (A) Injury current across the border zone leading to ST elevation in the electrocardiogram,
– (B) Triggered activity mainly caused by Ca 2+ overload in cardiomyocytes or Purkinje fibers.
– (C) Reentry.
• Electrical activation wave front (1) is deflected at the border zone due to unidirectional block (T) into two
wave fronts (2), eventually passing the border zone (3) and exciting the infarct zone (4) and finally passing the
unidirectional block re-exciting the area in front of the block (5). I to , transient outward potassium current; [K
+ ] o , extracellular potassium concentration; [Na + ] i , intracellular sodium concentration.
Ischemická kardiomyopatie / srdeční selhání
• vůbec nejčastější etiologie SS
– způsobuje více jak 60% případů
kongestivního SS
• je výsledkem
– myokardiální ischemie – hibernující myokard
• čím větší je jeho podíl, tím lepší je očekávatelný
výsledek reperfuze/revaskularizace
– difuzní fibróza a LV remodelace
– event. plus mnohočetné jizvy po IM
– event. mitrální regurgitace při dysfunkci
papilárních svalů
– event. LV aneurysma
• může a nemusí být provázena anginou
– němá ischemie pak často vede k záměně s
dilatační kardiomyopatií
Následné intervence – by-pass & transplantace