Коронарное кровообращение

Коронарное кровообращение — это сеть сосудов, снабжающих сердечную мышцу кислородом и питательными веществами. Поскольку миокард имеет высокую потребность в кислороде в состоянии покоя и извлекает большую часть доставляемого к нему кислорода даже в покое, увеличение работы сердца должно быть почти полностью компенсировано увеличением кровотока, что делает ежемоментную регуляцию коронарного кровотока центральной для функции сердца.

Definition

Коронарное кровообращение — это региональное сосудистое русло, отходящее от коронарных артерий, которое перфузирует миокард; его кровоток регулируется главным образом местными метаболическими сигналами, так что доставка кислорода соответствует потреблению кислорода сердцем.

Scope

Эта статья охватывает детерминанты коронарного кровотока, необычный фазный характер, обусловленный сокращением сердца, доминирование метаболического контроля в согласовании кровотока с потребностью миокарда в кислороде, а также вклад эндотелиальных, нервных и миогенных механизмов. Она рассматривает коронарную перфузию как нормальную регуляторную физиологию и как основу для понимания ишемии, а не как клиническое руководство.

Core questions

• Как коронарный кровоток согласуется с потребностью миокарда в кислороде?
• Почему коронарный кровоток происходит в основном во время диастолы, а не систолы?
• Какова относительная роль метаболического, эндотелиального, нервного и миогенного контроля?
• Почему высокая экстракция кислорода сердцем в состоянии покоя делает регуляцию кровотока столь важной?

Key concepts

• Потребность миокарда в кислороде
• Высокая экстракция кислорода в состоянии покоя
• Фазный (с преобладанием диастолического) кровоток
• Коронарная ауторегуляция
• Коронарный резерв кровотока
• Эндотелиальный (оксид азота) и миогенный контроль
• Компрессионные экстраваскулярные силы

Key theories

Метаболический контроль коронарного кровотока

Коронарные резистивные сосуды расширяются в ответ на местные метаболические сигналы, генерируемые активностью миокарда, так что кровоток увеличивается почти пропорционально потреблению кислорода миокардом; это метаболическое сопряжение является доминирующим регулятором коронарного кровотока.

Mechanisms

Коронарный кровоток обусловлен разницей давлений в русле и противодействует сосудистому сопротивлению, но он уникально модулируется механическим сжатием, которое сокращение сердца оказывает на интрамуральные сосуды. Во время систолы напряжение стенки желудочка сжимает сосуды и препятствует кровотоку, особенно в субэндокарде, поэтому большая часть кровотока в левой коронарной артерии происходит в диастолу. Поскольку миокард извлекает большую часть доступного кислорода в состоянии покоя, резерв извлечения невелик, и увеличение работы сердца компенсируется увеличением кровотока. Эта метаболическая гиперемия опосредуется вазодилатирующими сигналами, связанными с активностью миокарда, поддерживается эндотелиальным оксидом азота, модулируется вегетативными нервами и ограничивается ауторегуляцией, которая поддерживает относительно постоянный кровоток в диапазоне перфузионных давлений. Способность увеличивать кровоток выше уровня покоя называется коронарным резервом кровотока.

Clinical relevance

Зависимость коронарного кровообращения от кровотока, а не от экстракции для удовлетворения растущих потребностей объясняет, почему сужение коронарных артерий ограничивает способность сердца реагировать на нагрузку и лежит в основе ишемии миокарда. Диастолическое преобладание кровотока и уязвимость субэндокарда являются частью того, как клиницисты рассуждают об ишемии. Эта статья описывает нормальную регуляторную физиологию в качестве справочной информации и не является основой для диагностики или лечения.

Evidence & guidelines

Обобщенная здесь физиология основана на всеобъемлющих интегративных обзорах регуляции коронарного кровотока и коронарного кровотока во время физических упражнений, а не на клинических испытаниях или практических рекомендациях.

History

Исследование коронарного кровотока развивалось благодаря измерениям фазного кровотока и экстракции кислорода в бьющемся сердце в двадцатом веке, что установило диастолическое преобладание кровотока в левой коронарной артерии и доминирование метаболического контроля. Позднее интегративная работа синтезировала взаимодействие метаболических, эндотелиальных, нервных и миогенных механизмов и концепцию коронарного резерва кровотока.

Debates

Какой метаболический медиатор доминирует в коронарной вазодилатации?

Аденозин, калиевые каналы, пути чувствительности к кислороду и другие кандидаты были предложены в качестве основного связующего звена между кровотоком и потребностью; консенсус заключается в том, что ни один отдельный медиатор не действует в одиночку и что избыточные механизмы действуют совместно.

Key figures

• Johnathan D. Tune
• Dirk J. Duncker
• Robert J. Bache

Seminal works

• duncker-2008
• goodwill-2017

Frequently asked questions

Почему сердце получает большую часть своего кровотока во время диастолы?

Во время систолы сокращающаяся стенка желудочка сжимает интрамуральные коронарные сосуды и препятствует кровотоку, особенно в субэндокарде, поэтому основная часть перфузии левой коронарной артерии происходит во время диастолы, когда мышца расслаблена.

Почему сердце не может просто извлекать больше кислорода, когда оно работает интенсивнее?

Миокард уже извлекает большую часть кислорода, доставляемого к нему в состоянии покоя, оставляя небольшой резерв экстракции, поэтому повышенная потребность в кислороде должна быть удовлетворена главным образом за счет увеличения коронарного кровотока.