Infarkt myokardu – patogeneze, patofyziologie a názvosloví

26. 11. 2002 0:00

Podle patofyziologické definice je jako infarkt myokardu (IM) označována akutní ložisková ischemická nekróza srdečního svalu vzniklá na podkladě náhlého uzávěru či progresívního extrémního zúžení věnčité tepny zásobující příslušnou oblast…

MUDr. Rudolf Špaček, CSc.

Univerzita Karlova v Praze, 3. LF a FNKV, III. interní-kardiologická klinika

Klíčová slova

koronární tepna • koronární arteriografie • aktivace destiček • dysfunkce endotelu • nekróza • mikroskopické a makroskopické změny • transmurální a netransmurální infarkt • srdeční funkce

Podle patofyziologické definice je jako infarkt myokardu (IM) označována akutní ložisková ischemická nekróza srdečního svalu vzniklá na podkladě náhlého uzávěru či progresívního extrémního zúžení věnčité tepny zásobující příslušnou oblast. Ve více než 95% je příčinou koronární ateroskleróza s rupturou intimy a trombózou v místě plátu. V ojedinělých případech může mít infarkt jiný původ (spazmy, arteriitidy, embolie do věnčitých tepen aj.). Infarkt myokardu lze definovat na základě řady klinických, elektrokardiografických, biochemických nebo patologických ukazatelů.

Klinicky prokazatelný infarkt vzniká vždy uzávěrem některého z hlavních epikardiálních kmenů věnčitých tepen: nejčastěji ramus interventricularis anterior (RIA), ramus circumflexus (RC), nebo pravé koronární tepny (ACD), vzácněji kmene levé věnčité tepny (ACS), ramus diagonalis (RD), ramus marginalis sinister (RMS), ramus posterolateralis sinister (RPLS) či dexter (RPLD), event. ramus interventricularis posterior (RIP)(1). Přibližně 6 % všech nemocných a téměř 25 % nemocných s IM mladších než 35 let však nemá koronarograficky nebo autopticky zjistitelné známky koronární aterosklerózy. Nemocní s IM a normálním nálezem při pozdější koronární arteriografii jsou zpravidla mladší a kromě kouření nemají žádné z rizikových faktorů aterosklerózy. V jejich anamnéze často nezjistíme přítomnost anginózních potíží. Příčinou vzniku IM u těchto jedinců je často protrahovaný spazmus a/nebo trombóza, výjimečně embolie koronární tepny. Podkladem mohou být zánětlivé změny (arteriitis), trauma (kontuze myokardu), protrombotické stavy, kongenitální anomálie věnčitých tepen, akutně vzniklý nepoměr mezi dodávkou a spotřebou kyslíku v srdečním svalu (otrava oxidem uhelnatým, protrahovaná hypotenze, aortální stenóza) nebo abúzus kokainu. Dlouhodobá prognóza nemocných s IM a normálními koronárními artériemi při pozdějším angiografickém vyšetření je zpravidla výrazně lepší než nemocných s IM a stenozující koronární aterosklerózou(2–4).

Obvyklý postup patologických změn při vzniku uzávěru koronární tepny je následující: ruptura, exulcerace či mikroskopická fisura nestabilního aterosklerotického plátu – agregace destiček – neúplně obturující destičkový trombus – úplně obturující trombus (Obr. 1, 2). Různou měrou se na uzávěru podílí též doprovodný spazmus koronární tepny. Důležitá je zejména aktivace destiček (zvýšená agregace, zvýšená vazba fibrinu na glykoproteinový receptor GP IIb/IIIa na povrchu destiček, zvýšená produkce trombo xanu) a lokální dysfunkce endotelu (snížení tvorby prostacyklinu a relaxačního faktoru tvořeného endotelem, endotelium-derived relaxing factor – EDRF).

Vývoj patologických změn myokardu v čase: po uzávěru věnčité tepny buňky myokardu přežívají přibližně 20 minut se schopností úplné reparace při obnovení dodávky kyslíku. Po 20 minutách začínají první (nejvíce anoxické) buňky propadat nekróze. Obvykle nekróza postupuje od endokardu k epikardu a od centra do periferie ischemické oblasti. Proto při včasném obnovení koronárního průtoku vzniká místo hrozícího transmurálního pouze subendokardiální infarkt (popř. místo velkého transmurálního pouze menší transmurální infarkt). Postup nekrózy od endokardu k epikardu a od centra povodí příslušné věnčité tepny k periferii tohoto povodí trvá 4–12 h (obvykle kolem 6 h, výjimečně až 24 h) (viz Obr. 3).

Rychlost postupu nekrózy je ovlivněna následujícími faktory: úplnost přerušení koronárního průtoku, přítomnost kolaterál, spotřeba kyslíku v myokardu (tj. výše systolického tlaku a srdeční frekvence), předtrénování myokardu na ischémii (tzv. ischemic preconditioning). Makroskopicky patrné patologicko-anatomické změny vznikají až po 6 hodinách trvání ischémie. Pokud nemocný umírá dříve, je průkaz infarktu pro patologa obtížnější a je nutno použít speciálních histologických metod. Okluze koronární tepny trvající méně než 20 minut obvykle nevede k žádným histologickým změnám vláken srdečního svalu, uvolnění biochemických markerů nekrózy, ani perzistujícím ischemickým změnám na EKG křivce. Při experimentálním navození IM ligaturou koronární tepny prokazujeme první změny, pozorovatelné elektronovým mikro skopem, po 20 minutách. Dochází nejprve k úbytku zásobního glykogenu a později k edému svalových buněk, porušení transverzálního tubulárního systému, sarkoplazmatického retikula a mitochondrií. Tyto časné změny jsou ještě reverzibilní. Po 60 minutách okluze dochází k otoku a disrupci mitochondrií, které obsahují depozita kalcia, a k agregaci jaderného chromatinu. Myofilamenta se ztenčují a rozpadávají. Je patrný otok buněčné membrány, ve které se objevují defekty. Za 24 hodin je viditelná ztráta příčného pruhování, buněčná jádra jsou pyknotická a mohou mizet, objevuje se lokální hyalinizace, nepravidelné křížení svalových vláken a také malé cévy podléhají nekróze. Celá oblast nekrózy je infiltrována makrofágy, polymorfonukleárními leukocyty, lymfocyty a fibroblasty. Za 6–8 dní je nekrotická svalová tkáň rozpuštěna a probíhá její odklízení makrofágy. Na periferii se objevují granulace a začíná proces hojení. Dochází k vrůstání cév a fibroblastů. Do 6 týdnů je oblast nekrózy kolagenizována a změněna v pevnou jizvu z pojivové tkáně s příměsí intaktních svalových vláken(5, 6).

Makroskopické změny jsou prokazatelné histochemickými metodami až po 3 hodinách od vzniku nekrózy. V řezech vystavených trifenyltetrazoliumchloridu je viabilní myokard zbarven cihlově červeně a infarzované části zůstávají bledé. Po 36 hodinách nabývá nekrotický myokard bez obarvení purpurově červené barvy a epikard nad nekrózou je u transmurálních lézí pokryt serofibrinózním náletem. Za 48 hodin je infarktové ložisko již bledé a na periferii ohraničené žlutě narůstající infiltrací neutrofily. Po 8–10 dnech se tloušťka infarzované srdeční stěny ztenčuje, neboť nekrotické hmoty jsou odstraňovány mononukleárními leukocyty. Během dvou měsíců od vzniku infarktu se barva jizvy mění ve sklovitě šedou až bílou, a tyto změny začínají na periferii a pokračují centrálně. Podle makroskopického vzhledu při autopsii lze infarkty rozdělit na transmurální, kde nekróza prostupuje celou nebo téměř celou tloušťkou stěny srdečního svalu, a na netransmurální (subendokardiální, intramurální), kde nekróza zahrnuje pouze vnitřní část stěny srdečního svalu a nedosahuje až k epikardu. Vznik transmurálního infarktu je spojen téměř vždy s úplným uzávěrem koronární tepny trombózou, a tento uzávěr musí trvat více než 2–4 hodiny. Přestože paradoxně u nemocných s netransmurálními infarkty se při angiografickém vyšetření zpravidla zjišťuje těžší postižení koronárních cév a těsnější stenóza, je téměř u poloviny netransmurálních infarktů přítomen pouze neúplný uzávěr infarktové koronární cévy s částečně zachovalým průtokem. Po výrazném omezení průtoku infarktovou tepnou a bez přítomnosti dostatečné kolaterální cirkulace postupuje vývoj nekrózy ve vlnách od subendokardu k epikardu. Za 6–12 hodin, pokud nedojde ke spontánní nebo arteficiální rekanalizaci, je nekróza transmurální a postihuje celou zásobenou oblast(7) (Obr. 4).

Vznik IM je také provázen závažnými poruchami srdeční funkce. Již za několik sekund po uzávěru koronární tepny postupně mizí kontrakce ischemické části myokardu. Vzniká lokalizovaná porucha kinetiky levé komory v povodí příslušné věnčité tepny. Nejlehčím stupněm poruchy je hypokineze (snížení kontrakcí), těžším je akineze (vymizení kontrakcí), nejtěžším dyskineze (vymizení kontrakcí a pasívní paradoxní systolické vyklenování postižené oblasti). Pokud ostatní věnčité tepny jsou dobře průchodné, vzniká často v jejich povodí kompenzační hyperkineze, pomáhající udržet normální srdeční výdej. Čím větší je rozsah infarktu, tím těžší dysfunkce levé komory vzniká, a tím horší je prognóza nemocného. Nejužívanějším parametrem celkové systolické funkce levé komory je ejekční frakce. Její hodnota u menších infarktů s kompenzační hyperkinezí nepostižených oblastí může zůstat normální (tj. > 55 %) nebo jen lehce snížená (45–55 %), u středně velkých infarktů se snižuje výrazněji (35–45 %). Hodnoty pod 35 % již ukazují na velký rozsah infarktu a špatnou prognózu. Při kardiogenním šoku se hodnoty pohybují kolem 15–20 %, event. i méně.

Názvosloví infarktu myokardu

===== A. Předběžná diagnóza při prvním vyšetření pacienta =====

===== Akutní infarkt s elevacemi ST (transmurální ischémie, STEIM) =====
Klinický obraz akutního infarktu v prvních hodinách od jeho začátku provázený elevacemi ST na EKG. Elevace ST odrážejí obvykle akutní úplný trombotický uzávěr věnčité tepny. Infarkt s elevacemi se bez léčby obvykle vyvine do Q-infarktu (výjimka: spontánní reperfúze). Při velmi včasné úspěšné reperfúzi (tj. do 2–4 hodin od začátku příznaků) se může postup nekrózy zastavit na pouhém non-Q infarktu (Obr. 5).

Akutní infarkt s depresemi ST (subendokardiální ischémie)

Klinický obraz stejný jako u předchozího typu, na EKG nejsou elevace ST, ale deprese úseků ST. Hluboké deprese ST (>- 2 mm) odrážejí obvykle kritickou nestabilní stenózu věnčité tepny (v hrudních svodech na EKG jsou typické pro kritickou stenózu kmene levé věnčité tepny). Proto hluboké deprese ST znamenají stejné ohrožení pacienta jako infarkt s elevacemi ST. Infarkt s depresemi ST se obvykle vyvine v non-Q infarkt, bez revaskularizace je však vždy vysoké riziko recidivy (Obr. 6).

===== Akutní infarkt s jinými EKG změnami =====
Čerstvě vzniklý bifascikulární blok (blok pravého raménka Tawarova s levým předním hemiblokem) může být známkou velmi proximálního uzávěru RIA nebo dokonce uzávěru kmene levé věnčité tepny. Čerstvě vzniklý blok levého Tawarova raménka je méně diagnosticky specifický, může být známkou uzávěru ACD. Při raménkových blocích (zejména levém) staršího data je interpretace EKG svízelná a diagnózu je nutno opřít o jiné metody. Hluboké symetricky negativní T vlny mohou znamenat postischemicky omráčený myokard (obvykle je zaznamenáváme u nemocných, u nichž již stenokardie odezněly a netrvaly dostatečně dlouho, aby mohlo dojít k vývoji kmitů Q). EKG při infarktu může být samozřejmě též bez jakýchkoli patologických změn (tato situace je však velmi vzácná).

Bolesti na hrudi bez čerstvých EKG změn

Klinické příznaky možné ischémie myokardu bez odezvy v EKG obraze. Definitivní diagnózou pak mohou být jak extrakardiální onemocnění (asi 75 % ), tak i nestabilní angina pectoris, minimální myokardiální léze, event. i nevelký non-Q infarkt.

===== B. Definitivní diagnóza =====

===== Q infarkt myokardu (transmurální infarkt) =====
Infarkt provázený vznikem a přetrváváním patologických kmitů Q minimálně ve dvou EKG svodech. Rozvoj kmitů Q odráží přetrvávající uzávěr koronární tepny nebo i úspěšnou reperfúzi provedenou v pozdější fázi rozvoje infarktu (po uplynutí 2–4 h od začátku potíží). Diagnózu Q-infarktu je obvykle možné stanovit až po uplynutí 12–24 h od začátku příznaků. Přítomnost kmitu Q na EKG není kontraindikací pro reperfúzní léčbu, pokud jsou splněna ostatní kritéria (tj. přetrvávají subjektivní příznaky a elevace ST úseku).

Non-Q infarkt myokardu (netransmurální, subendokardiální, intramurální infarkt)

Infarkt bez rozvoje nových patologických kmitů Q. Na EKG může být jakýkoli jiný patologický nález (přechodné elevace ST, deprese ST, negativní vlny T, raménkový blok) nebo vzácně může být EKG normální. Základní podmínkou pro stanovení této diagnózy je současné zvýšení aktivity CK-MB i troponinu I nebo T.

===== Minimální myokardiální léze (mikroinfarkt) =====
Zvýšení troponinu I nebo T při normálních hodnotách aktivity CK- -MB a bez čerstvých EKG změn. Musí být přítomny buď klinické známky ischémie, nebo se musí jednat o souvislost s koronární intervencí(8).

Lokalizace a velikost ložiska infarktu myokardu

Lokalizaci a velikost ložiska infarktu myokardu lze s vysokou pravděpodobností určit z EKG záznamu, zvláště při přítomnosti elevací ST segmentu(9).

IM přední stěny se projevuje vývojem ischemických změn ve svodech V1–4. Infarktovou tepnou je obvykle ramus interventricularis anterior (RIA).

IM spodní stěny se projevuje vývojem ischemických změn ve svodech II, III, aVF. Infarktovou tepnou je s 85% pravděpodobností (pravotyp koronárního zásobení) arteria coronaria dextra (ACD). Při levotypu se může jednat o povodí velkého RC (ramus circumflexus).

IM boční stěny se projevuje vývojem ischemických změn ve svodech I, aVL, V5–6. Infarktovými tepnami jsou obvykle ramus circumflexus, ramus diagonalis (I, aVL), ramus marginalis sinister, event. ramus posterolateralis dexter. Infarkty v povodí nedominantního RC se někdy mohou projevit jen velmi diskrétními EKG změnami (nárůst kmitu R ve V1 – křivka se náhle začne podobat obrazu při hypertrofii pravé komory).

===== Některé zvláštní typy infarktu myokardu v EKG obraze =====
IM pravé komory se projevuje vývojem ischemických změn ve svodech z pravého prekordia, především V3R-V5R. Elevace ST ve svodu V4R významně korelují s uzávěrem proximální části pravé koronární artérie před odstupem její ventrikulární větve RVD (ramus ventricularis dexter).

IM při bloku pravého raménka Tawarova je relativně snadno na EKG rozpoznatelný. Blokáda pravého raménka Tawarova postihuje primárně konečnou fázi komorové depolarizace a projevuje se širokými kmity R´ ve svodech z pravého prekordia a širokými kmity S ve svodech z levého prekordia. Přední IM se projevuje ztrátou progrese R kmitů a patologickými kmity Q i charakteristickými změnami ST-T úseku v příslušných svodech. IM spodní stěny se projevuje příslušnými změnami ve svodech II, III a aVF.

IM při bloku levého raménka Tawarova je pomocí EKG obtížněji diagnostikovatelný, neboť je alterována časná i pozdní fáze komorové depolarizace a vznikají sekundárně i změny ST-T úseku. Při nekomplikovaném bloku se na EKG objevuje obraz QS a horší progrese R kmitů ve svodech zachycujících přední stěnu nebo QS ve svodech II, III, aVF nebo aVL. Vyskytují se také elevace ST segmentu a vysoké pozitivní T vlny ve svodech V1–3. Patologické Qkmity při IM přední nebo spodní stěny mohou být zamaskovány. Pro přítomnost čerstvé ischémie však svědčí vývoj nových repolarizačních změn. Podezřelé jsou především elevace ST segmentu ve svodech nad boční stěnou levé komory nebo hluboké inverze Tvln ve svodech V1–3. Přítomnost QR komplexů ve svodech I, V5 nebo V6 nebo ve svodech II, III a aVF signifikantně koreluje s vývojem čerstvé koronární léze. Akutní přední IM může být spojen se vznikem nových S kmitů ve svodech I, aVL aV6(10).

Termín infarkt myokardu by měl být nově používán společně s doplňujícími údaji, které upřesňují jeho velikost, okolnosti vedoucí k jeho vzniku a časové souvislosti. Jako mikroskopický IM se označuje fokální nekróza srdečního svalu. Malý IM zasahuje méně než 10 % svaloviny levé komory srdeční. Středně velký IM zasahuje 10–30 % a velký IM více než 30 % svaloviny levé komory. Podle okolností vedoucích k jeho vzniku se IM označuje jako spontánní nebo jako následek diagnostického nebo terapeutického zákroku na věnčité tepně. Podle časových souvislostí se IM označuje jako akutní (6 hodin–7 dnů), hojící se (7–28 dnů) nebo zhojený (29 dnů a více)(1).

1. The Joint European Society of Cardiology/American College of Cardiology Committee. Myocardial infarction redefined – A consensus document of The Joint European Society of Cardiology/American College of Cardiology Committee for the Redefinition of Myocardial Infarction. Eur Hear J, 2000, 21, p. 1502–1513.

2. FOURNIER, JA., SANCHEZ, A., QUERO, J., FERNANDEZ-CORTACERO, JA., GONZALEZ-BARRERO, A. Myocardial infarction in men aged 40 years or less: a prospective clinical – angiographic study. Clin Cardiol, 1996,19, no. 8, p. 631–636.

3. McGILL, HC., Jr, McMAHAN, CA., ZIESKE, AW., et al. Association of coronary heart disease risk factors with microscopic qualities of coronary atherosclerosis in youth. Circulation, 2000, 25,102, no. 4, p. 374–379.

4. ZIMMERMAN, FH., CAMERON, A., FISHER, LD., NG, G. Myocardial infarction in young adults: angiographic characterization, risk factors and prognosis (Coronary Artery Surgery Study Registry). J Am Coll Cardiol, 1995, 26, no. 3, p. 654–661.

5. VARGAS, SO., SAMPSON, BA., SCHOEN, FJ. Pathologic detection of early myocardial infarction: A critical review of the evolution and usefulness of modern techniques. Mod Pathol, 1999, 12, p. 635–645.

6. KLONER, RA., ELLIS, SG., LANGE, R., et al. Studies of experimental coronary artery reperfusion: Effects on infarct size, myocardial function, biochemistry, ultrastructure and microvascular damage. Circulation, 1983, 68, p. 15–18.

7. SCHOEN, FJ.The heart. In COTRAN, FS., KUMAR, V., COLLINS, T. (Eds), Pathologic Basis of Disease. 6th ed. Philadelphia : WB Saunders, 1999, p. 543–599.

8. BRAUNWALD, E. Heart disease. A textbook of Cardiovascular Medicine. 6th ed., W. B. Saunders Company, 2002, p. 2297.

9. GOLDBERGER, AL., GOLDBERGER, E. Clinical Electrocardiography: A simplified approach. 5th ed., St. Louis : Mosby Year Book, 1994.

10. SGARBOSSA, EB., PINSKI, SL., BARBAGELATA, A., et al. Electro cardiographic diagnosis of evolving acute myocardial infarction in the presence of left bundle branch block. N Engl J Med, 1996, 334, p. 481.

spacek@fnkv.cz