Слухаючи серце…

Ось дані незворушної статистики: майже кожна друга смерть у світі і кожен третій випадок стійкої втрати працездатності – через серце; його відмова – причина 70 відсотків раптових смертей, причому сім з десяти нещасливців гинуть ще на догоспітальному етапі – їх не встигають довезти до лікарні. У той же час фахівці-кардіологи сповнені оптимізму, переконані в своїх прийдешніх перемогах.

У минулі часи було важко уявити, що ми зможемо в клініці вивчати судини серця хворого, визначати візуально характер їх поразок. Сто років тому ми і думати не могли, що зможемо за тисячі кілометрів приймати по звичайних каналах зв’язку і розшифровувати електрокардіограми. Тоді не можна було навіть припустити, що за допомогою електронно-обчислювальних машин фахівець буде судити про розміри некрозу м’язів серця. Ніхто і не мріяв побачити найдрібніші ураження міокарда і судити про стан капілярного кровообігу в ньому. Тільки фантазер міг би всерйоз говорити про ультразвукову діагностику хвороб серця. Сьогодні все це стало можливим, зробилося повсякденною практикою кардіологів…

Прагнучи зрозуміти, чому і як скорочується м’яз серця, ми з’ясовуємо це тепер вже не тільки на рівні самого м’яза, не тільки на рівні клітини і навіть не тільки на рівні клітинної мембрани, але і на рівні молекул. Молекулярна кардіологія відкриває перед нами багато найтонших таємниць серця.

Танцюючі волокна

І все-таки «відкриває» – не те слово, в цьому переконуєшся, ледь переступивши поріг наукової лабораторії, де ведуться ці самі дослідження. Кожну свою маленьку таємницю серце віддає з превеликим небажанням – нерідко обманює, штовхає на помилковий шлях. І якщо щось і вдається у нього вивідати, то лише ціною наполегливої праці, майстерних хитрощів, ретельних, багаторазових перевірок.

– Що таке раптова смерть? – каже керівник лабораторії електрофізіології серця кардіологічного наукового центру доктор біологічних наук Леонід Валентинович Розенштраух. На одностайну думку вчених, це, як правило, смерть серцева, пов’язана з порушенням ритму, особливо з найважчою і небезпечною його формою — фібриляцією шлуночків, коли замість чіткого розміреного биття відбувається хаотичний «танець» волокон. Фібриляція тісно пов’язана з інфарктом, але ніхто поки не може сказати, де причина, а де наслідок. До останнього часу вважалося, що спочатку людину вражає інфаркт, потім розвивається нищівний «землетрус» — фібриляція. І часом замертво падає людина, яка до того ні на що не скаржилася, до лікарів не ходила, була зразком творчого темпераменту, енергії, високої працездатності. Непоправна шкода для сім’ї, трагічна втрата для суспільства! Адже так вмирають, як правило, чоловіки “в соку”, їм би ще працювати і працювати, та й серця їх ще занадто гарні, щоб вмирати!

Постало природне запитання: чи не можна знайти провісники фібриляції, щоб хоч якось заздалегідь впливати на нищівний розвиток подій?

– Словом, виникла ідея,— посміхається Леонід Валентинович,— спробувати передбачити те, що в принципі непередбачуване – смерть-то раптова.

У багатьох країнах почалися інтенсивні спостереження над чоловіками певного віку, обтяженими досить великим набором «факторів ризику» — підвищеним артеріальним тиском, зайвою вагою, пристрастю до куріння і випивки, що ведуть малорухливий спосіб життя, схильними до емоційних бур. Цілодобово носили вони на собі дуже легкі, портативні електрокардіографи, безперервно реєстрували електричні потенціали їх вже «зворушених» сердець. Поступово за величезним числом таких спостережень побачилося щось обнадійливе: у багатьох «піддослідних» чоловіків були помічені повторювані форми деяких порушень ритму — поодинокі екстра збудження шлуночків, що виникали в будь-який час доби, при будь-яких обставинах.

Людина спить, працює, гуляє, п’є з друзями чай, а на її електрокардіограмі — зубець, що чимось невловимо відрізняється від інших подібних. Точного портрета цих “сплесків” поки створити не вдалося, проте вже саме відчуття їх присутності підстьобує пошуки. Значить, якісь попереджувальні сигнали існують!

Неоціненну послугу медицині могла б надати тут біологія, але їй для цього потрібна була модель, що хоча б наближено повторює явище. А моделі інфаркту міокарда в природі не існує. У жодного виду тварин, птахів, рептилій, комах в природних умовах не буває ні інфаркту, ні атеросклерозу, тільки людина в процесі тривалої еволюції «заробила» собі право хворіти атеросклерозом і вмирати від серцевого інфаркту. «Привілей»! Але як його обійти?

Чого тільки не робили з цією метою дослідники! На щастя, глухих тупиків в науці не буває, те, чого неможливо досягти одними методами, рано чи пізно підкоряється іншим. Так було і з біологічною моделлю. Чому розвивається інфаркт? – терпляче міркували експериментатори. Найчастіше він починається з холестеринової бляшки, яка перекрила судину і знекровила ділянку міокарда. При всьому бажанні таку бляшку в судинах тварини утворити важко. Тоді, може бути, вчинити простіше – перев’язати коронарну судину і таким нехитрим способом позбавити серцевий м’яз крові? Однак більшість тварин після такої процедури протягом декількох хвилин гинуло від фібриляції шлуночків. І лише деякі особини дивом виживали. Фібриляція у них не виникала, але з’являлися тимчасові порушення ритму серця. Потім все вщухало, а через 6-7 годин повторювалося «другою хвилею», яка досягала максимуму через 24 години.

“Дев’ятий вал” нищівних серцевих збоїв накочував, як правило, саме через добу. Виникло спокусливе припущення: якщо навчитися впливати на ці вторинні порушення ритму, то чи не наблизиться тим самим наука до можливості впливати на повторні інфаркти у людини? У такому напрямку ведуться наполегливі пошуки. У США створені перспективні антиаритмічні препарати – американський апрондин.

На якому матеріалі? Сучасна біологія, на щастя, встановила, що ті ділянки клітинних мембран, які відповідальні за електричну збудливість клітин серцевого м’яза, у людини і у тварин влаштовані принципово однаково. Зручним об’єктом для дослідження виявилися тканини серця жаби – вони невибагливі, не вимагають суворого температурного режиму, здатні тривалий час існувати в штучному живильному середовищі і т.д. але робота з ними складна, якщо не сказати ювелірна.

…Чергова трабекула – тяж м’язових волокон передсердя жаби – якраз повністю відпрепарована і готова для вивчення. На дні спеціальної чашечки, що омивається прозорим живильним розчином, «розтягнутий» препарат майже мікроскопічних розмірів: товщина його — 75-100 мікрон, довжина — менше двох міліметрів. Його поміщають в перфузійну камеру. Вчений налаштовує мікроскоп і показує, як підігнати окуляри до мого зору.

– Бачите, — каже Розенштраух, – у перфузійній камері п’ять відсіків. У крайніх – ізотонічний розчин хлористого калію, в середніх — розчин цукру, що не пропускає струму: це своєрідні електричні ізолятори. Посередині, в тестуючому відсіку, ми маємо можливість спостерігати за поточними по клітинній мембрані іонними струмами, вони реєструються осцилографами. Робота, самі розумієте, складна, для медицини нетрадиційна.

– І є вже результати?
— Є. Ось погляньте на таблицю: зверху — контрольна електрокардіограма, знята ще до експерименту, — все в нормі, ритм цілком чіткий. Нижче електрокардіограма, отримана через двадцять чотири години після перев’язки коронарної артерії тварини,— повний хаос, хвилі безладно «скачуть», зубці наче нанесені гарячково тремтячим самописцем. Можна не розбиратися в суті, але чітко побачити, що в серцевому м’язі відбувається щось стихійне, кожна ділянка волокон «танцює» під свою музику.

Наступна електрокардіограма знята після введення етмозину. Помилуйтеся, яка спокійна, врівноважена картина, ніяких завихрень, зубці підпорядковані суворому ритму. Очевидно, що все прийшло в норму. Ми вже знаємо, що етмозин – цілком ефективний антиаритмічний препарат. Однак відчуваємо його у всіх мислимих напрямках, щоб встановити інтимні механізми його дії. Справа дійшла вже до того, що можна аналізувати і деякі підсумки клінічного застосування. Приблизно у шістдесяти відсотків хворих етмозин стійко нормалізує повторні порушення ритму серця, причому навіть в тих випадках, коли інші ліки не допомагають. А ось запобігти спонтанному розвитку первинної фібриляції шлуночків препарат, на жаль, не в змозі. Але все це найперші висновки. Чекають ще складні дослідження, на них підуть, мабуть, роки.

– Але тут важливий будь-який успіх. Темпи нашого життя в доступному для огляду майбутньому стануть, я думаю, все прискорюватися, – говорив Леонід Валентинович, залишаться напружені терміни всяких завдань, планів, ще більш посилиться ліміт часу… Так що будуть і інфаркти: організм людський неминуче зношується, особливо при підвищених швидкостях. Як же його підтримати? Як дати людям можливість працювати і жити без тривожної оглядки на передчасний “збій” серця? Тут-то і зможе стати в нагоді наша антиаритмічна терапія. Як бачите, мріємо ми про можливість «запускати» серця, які ось-ось готові зупинитися.

П’ять на п’ять – двадцять шість…

Добре поставлений науковий пошук часто призводить не тільки до тієї мети, заради якої він зроблений, але і до «побічних», часом ще більш важливих результатів.

Біохіміків кардіологічного центру дуже цікавило, як поведе себе після перев’язки внутрішньо-серцевих артерій аденозинтрифосфатна кислота (АТФ), яка визнана універсальним джерелом енергії в організмі і носить навіть титул «енергетичної валюти» клітин. Вважалося загальноприйнятим, що АТФ, що виникає в результаті окислення в присутності кисню, жирних кислот і глюкози, потім «просочується» (дифундує) до тих місць, де потрібна енергія. Логічно було припустити, що після штучної перев’язки судин дефіцитною на місці дії виявиться саме АТФ. Але скільки не брав точних проб, повторно вивчаючи вже “обкатані” іншими дослідниками реакції, біохімік Валдур Аугустович Сакс, він незмінно переконувався: на робочих ділянках серця зникає не АТФ, а інше низькомолекулярне з’єднання — креатинфосфат. Дивно, та й годі! Напевно, так само відчував би себе на його місці математик, який, множачи п’ять на п’ять, наполегливо отримував би цифру 26.

Що могло це означати?

Наукове мислення, зауважив колись філософ Гегель «насправді за своєю суттю є заперечення того, що лежить безпосередньо перед нами». Але як важко дається людині на практиці це саме заперечення! Сакс знав, що креатинфосфат розщеплюється в серцевій клітині особливим ферментом — креатинфосфаткіназою і став прискіпливо вивчати її роботу. Здивування ще більше зміцнилося, так, енергію робочим частинам серцевої клітини, як це не парадоксально, несе креатинфосфат. Що ж виходить: всі до нього помилялися? З такими речами в науці не жартують. Спостереження Сакса перевірили інші дослідники.

Виявилося, що не тільки у тварин, в експерименті, але і в клініці відбувається те ж саме: коли порушується живлення серцевого м’яза, наприклад при інфаркті міокарда, в ньому швидко знижується вміст саме креатинфосфату. І він, а не АТФ, присутній в тих місцях, де для роботи серця потрібна найбільша кількість енергії.

Для перевірки необхідні були досліди на живій тканині міокарда. І тут на допомогу прийшла все та ж трабекула — смужка тканин серця жаби. Виявилося, що якщо омивати її живильним розчином, то вже через 7-8 годин сила скорочень волокон зменшується на 65-70 відсотків і в такій же пропорції падає вміст креатинфосфату, присутність же АТФ майже не змінюється. Але досить буває додати в живильний розчин креатин, як сила скорочень «смужки» відновлюється і швидко нормалізується вміст креатинфосфату. Таким чином, в руках вчених виявився потужний «хімічний важіль», за допомогою якого можна, в кінцевому рахунку, впливати на силу скорочень м’язів серця — міокарда. А хто не знає, що саме з критичними порушеннями ритму серцебиття найчастіше доводиться стикатися лікарям при лікуванні хворих, які страждають гострою серцевою недостатністю.

“Викресливши” спільними зусиллями нову, вивірену у всіх деталях схему перенесення енергії всередині серця, біохіміки, біологи та лікарі внесли бракуючу і таку необхідну лікувальній і теоретичній медицині ясність в питання про механізми порушення нормальної діяльності основного мотора життя – людського серця.

Для вчених не було новиною, що серцева недостатність здатна виникати не тільки через порушення в подачі працюючому міокарду енергії. Нерідко причиною “збою” можуть стати зміни в обміні кальцію, оскільки його іони грають роль активних двигунів в скорочувальному апараті серцевих клітин: серце нормально розслабляється і скорочується завдяки тому, що в клітинах міокарда циклічно змінюється концентрація кальцію.

Група вчених знайшла і детально вивчила систему, що здійснює цю тонку роботу. Вона отримала назву «кальцієвий насос». В ході дослідження вдалося виявити комплекс ферментів, що впливають на перенесення кальцію всередині клітин. Вчені звернули також увагу на набагато більшу, ніж вважалося раніше, роль внутрішньоклітинних мембран (і ферментів цієї системи), відповідальних за видалення з м’язових волокон кальцію. Все це відкрило нові можливості направлено втручатися в цей процес, що серйозно впливає на биття серця.

І раніше було ясно, що в ході азотистого обміну в клітинах серцевого м’яза обов’язково повинен виникати токсичний продукт — аміак. Але куди він дівається, як серце уникає його шкідливого накопичення? Отримано відповідь і на це питання: обов’язки серцевого «сміттяра» — видалителя аміаку — виконує особлива речовина аргіназа. Характерно, що саме в інфарктній зоні активність цього ферменту незмінно і різко зростає: саморегулююча система — серцевий м’яз — з його допомогою захищається від шкідливого впливу аміачних відходів. Попутно прояснилося значення й іншого продукту азотистого обміну – таурину: він охороняє міокард від отруєння (зокрема, глікозидами) і підтримує серцевий ритм.

Все ж разом узяті знову вивчені механізми (транспорту енергії і кальцію, азотистого обміну) грають, як тепер доведено, першорядну роль в тих випадках, коли серцю треба швидко пристосуватися до зміненої обстановки. Будь-які навантаження, хвороби, інші впливи ні за хвилини, ні за години, ні навіть за тижні не зникають, серцю часто потрібна не тільки оперативна, але і набагато більш глибока, тривала перебудова. Яким законам вона підпорядковується, якими механізмами приводиться в дію? Поступово вчені розгадали і цей заплутаний “ребус”: перебудова серцевого м’яза завжди залежить не тільки від поточних в кожній клітині певних біохімічних реакцій, але ще і від роботи її генетичного апарату.

Вчені розкрили дуже важливу загальну закономірність: зазвичай, коли зростає навантаження на серце, в клітинах міокарда народжується особливий сигнал, що активізує роботу розташованого в клітинному ядрі генетичного апарату. В результаті підвищується синтез нуклеїнових кислот, білків і поступово збільшується розмір самого серцевого м’яза. Таке його зростання підвищує потужність серця, і це в якійсь мірі запобігає розвитку гострої його недостатності. Однак якщо навантаження (або хвороба) наполегливо обтяжується, то зростання ключових структур не встигає за збільшенням маси, і таке гіпертрофоване серце впадає в стан хронічної недостатності.

Будь-якому кардіологу знайомий вид хворого з ліловими губами, роздутим животом, набряклими ногами, який сидить ночі безперервно, судорожно ловлячи ротом повітря. У недостатності кровообігу безліч причин: ішемічна хвороба, ревматизм, хронічний легеневий процес — всіх не перелічити. Однак у такого страждальця найчастіше вже немає часу розбиратися у витоках недуги. Яка, врешті-решт, різниця пожежникам, які приїхали гасити полум’я, чому воно виникло. Але лікар наших днів не бажає миритися з роллю пожежного, навіть приймаючи в гострому цейтноті екстрені, рятувальні заходи, він все більше замислюється над тим, як запобігати таким нещастям. А для цього куди важливіше знати і причину (ту саму змію, яка в східних казках вповзає в голову принца, або бісів, що вселяються в тіло євангельського біснуватого), і хід розвитку хворобливого процесу, прикмети його початку, його проміжні стадії.

Примхи гіпертонії

Підвищений артеріальний тиск – одна з найбільш частих причин серцево-судинних катастроф. За даними ВООЗ, у великих індустріальних країнах від 10 до 15 відсотків дорослих страждають гіпертонією. У США 24 мільйони таких хворих. У Швеції у 55 відсотків чоловіків у віці від 43 до 46 років систолічний тиск перевищує небезпечний поріг — 160 міліметрів ртутного стовпа. Співробітники Інституту кардіології імені А. Л. Мясникова близько двох років вели динамічні спостереження за працівниками ряду великих промислових підприємств, за відвідувачами однієї з районних поліклінік столиці і переконалися: близько сорока відсотків чоловіків у віці «за сорок» страждають на гіпертонію. Незважаючи на настільки широке поширення недуги і на її зловісну роль для доль мільйонів людей, наука поки не знає ні справжніх її причин, ні механізмів розвитку. Погіршує становище те, що підкрадається хвороба непомітно і довго не дає про себе знати — вбивця діє приховано, безшумно.

Для всякого лікаря на перший погляд здається очевидним: виявив хворого — лікуй! Але сам-то він ні на що не скаржиться, відчуває себе цілком здоровим. Що ж, навісити йому ярлик «гіпертонік», позбавити спокою, змусити недовірливо прислухатися до своїх відчуттів? Не можна так вчинити і тому, що тільки у двох з десяти осіб з нестійким тиском хвороба з часом дійсно вкорінюється, знаходить окреслені «нозологічні» форми, у п’ятьох же стан протягом довгих десятиліть залишається на тій же межі, що «коливається», а у трьох і зовсім все само собою приходить в норму. Ось і виходить, що першорядне завдання науки — навчитися заздалегідь вибирати потенційно хворих, щоб на них зосереджувати свій оберігаючий вплив. Полювання за цими здатними насторожити показниками ведеться в усьому світі. І скарбничка медицини не залишається порожньою.

Лікарі помітили, наприклад, що першими переходять рубіж хвороби ті, у кого є спадкова обтяженість: батько, мати, хтось інший з близьких родичів страждав стійко підвищеним артеріальним тиском.

Вчені, які досліджували кровообіг при нестійкому артеріальному тиску, очікували, що високий «викид» крові в судини під час скорочення серця (систоли) теж повинен свідчити про наближення гіпертонії. Однак розрахунки не виправдалися. Стів Джуліус – американський вчений, який віддав багато праці і часу цій проблемі (колеги жартома назвали його «Містер прикордонна гіпертонія»), довів, що в прогностичному плані набагато небезпечніше якраз підвищення не систолічного, а діастолічного тиску крові.

Взагалі гіпертонія різноманітна, складна проблема, пов’язана з безліччю несподіванок. Ось на прийомі пацієнт. Гіпертонії у нього всього нічого – цілком нешкідливі, правда, повторювані підскоки тиску. Звідки вони? Виникає небезпечна думка: чи немає тут запалення нирок — нефриту? Досліджуєш – ніякого нефриту! Але зате є досить виражені відкладення в стінках судин гіаліно-білкової маси. І такий сюрприз, зауважте, – майже у кожного третього з цієї прикордонної групи. Але ми-то знаємо, що гіаліноз нирок — свідоцтво вже просунутої форми гіпертонії. Ось і розгадуй: хто перед тобою – вже сформований хворий або хворий під питанням?

Засновник Інституту кардіології академік А. Л. Мясников давно, набагато раніше за інших, звернув увагу на хворих з підвищеною активністю ниркового гормону — реніну. Довго роль цієї речовини залишалася неясною, в чомусь навіть загадковою. У нормі ренін виробляється у відповідь на зниження кров’яного тиску, а коли він досягає потрібного рівня, його виділення припиняється. Але в якихось випадках цей, зазвичай бездоганно діючий “вимикач” відмовляє. Наднирники тоді продовжують посилено викидати в кров інший свій гормон – альдосторон. А у нього “спеціальність” прямо протилежна — утримувати в організмі сіль і таким способом підвищувати артеріальний тиск. В результаті такої непередбаченої аварії кров’яний тиск може досягати смертельно небезпечних величин.

Як вода поволі точить камінь, так і підвищений тиск поступово «переводить» коронарні судини. Для цього потрібний зазвичай час, роки. З тим великим подивом зустрічають лікарі людей, у яких вже з самого початку підвищення кров’яного тиску в хворобливий процес виявляється залученим серце. За цими пацієнтами доводиться спостерігати особливо пильно, щоб не прогледіти катастрофу.

Виявлено і безліч інших прикмет, що насторожують. Так, існує цілком певна залежність між надмірною вагою тіла і гіпертонією. Американські вчені вважають, що для харчування кожного зайвого фунта жирових клітин потрібна ціла миля капілярів. Впливає на розвиток хвороби кількість споживаної солі. Наприклад, на півночі Японії, де жителі щодня поглинають дуже багато солі, майже кожен другий страждає від гіпертонії і її ускладнень. Позначається на рівні артеріального тиску і характер роботи, якщо вона стресова, то і ризик гіпертонії в рази вище.

Ось і виходить, що до тих пір, поки кожен лікар не може дати чітко обгрунтований, недвозначний прогноз — чи розвинеться у його пацієнта гіпертонія, він зобов’язаний вживати всіх заходів, щоб врівноважити тиск. Цим він ще на далеких підступах вибиває грунт з-під безлічі серцевих і мозкових катастроф, що можуть виникнути. Дуже погано, що сьогодні багато цілком буденних, часто навіть малопомітних криз тиску проходять повз нашу увагу. Тим більш важливий наполегливий пошук нових і нових провісників і ранніх симптомів хвороби. З успіхом цієї роботи пов’язані надії зменшити загрозу життю багатьох людей, бо нині немає сумнівів в тому, що існує самий прямий, науково простежуваний зв’язок між рівнем кров’яного тиску і передчасними, раптовими катастрофами, трагічною загибеллю людей від серцевої або мозкової недостатності.

Автор: А. Черняховський.