Profesorius pristatė ypatingą naujovę: nuotolinė pagalba širdžiai - kaip tai veikia ir kas yra nuotolinė išeminė prekondicija?

Išties, tai įdomus terapinis metodas, kuriuo, panašu, bus galima naudotis netgi namų sąlygomis. Tam, kad šią naujovę suprastume, reikalinga ilgoka įžanga su palaipsniu išsiaiškinimu, kokiu būdu šis metodas gali naudingai pasitarnauti kardiologiniams ligoniams.

Ši protekcija gali šiek tiek džiuginti ir aritmologinius pacientus, kuriems gresia prieširdžių virpėjimas arba kuomet šios rūšies aritmijos kartojasi, recidyvuoja.

Prieširdžių virpėjimas, neretai dar vadinamas „kaprizinga aritmija“, nors ir tiesiogiai gyvybei negrasinanti, tačiau dėl žmogų invalidizuojančių pasekmių, susijusių su tromboembolinėmis komplikacijosmis (išeminiu insultu) bei dėl didžiulės finansinės naštos sveikatos apsaugos sistemoms yra priskiriama labiausiai paplitusiai ir labiausiai nekenčiamai aritmijos formai.

Taigi, kalba suksis apie nuotolinę neinvazinę kardioprotekciją ir jos antiaritminį ir kitokį poveikį, kurį gali išprovokuoti būtent išeminė širdies liga.

Išemija, kaip žinia, reiškia arterinio kraujo pritekėjimo sumažėjimą į audinius arba bet kurį organą, dažniausiai dėl kraujagyslių spindžio susiaurėjimo. Tokiu būdu, audiniai kenčia nuo maisto medžiagų bado ir nuo deguonies stokos, vadinamos hipoksijos.

Tiesą pasakius, prieširdžių virpėjimui atsirasti yra daugybė priežasčių, bet šiame rašinyje omenyje turėsime nevožtuvinės kilmės virpamąją aritmiją (nonvalvular paroxysmal atrial fibrillation) na, tas jos formas, kurių atsiradimą sąlygoja širdies kraujagyslių obturacinės ligos, aterosklerotiniai, pirmiausia, su pacientų amžiumi susiję arterijų pokyčiai, spazmai ar kitos mechaninės kliūtys.

Tenka pažadėti, kad nebus lengva perprasti sąlyginai modernaus gydymo būdo, kuris gal geriau vadintinas profilaktiniu arba preventyviu, tačiau pamėginti verta.

Pradžioje išsaiškinkime kas nutinka bet kurio organo ląstelėms jei netikėtai atstatoma pilnavertė arterinė kraujotaka.

Staiga paleidus kraujo srovę širdies vainikinėmis arterijomis, jei prieš tai jos kurį tai laiką buvo užsikimšusios, susilauksime neigiamų pasekmių, o konkrečiai – dėl staiga „paduodamo“ deguonimi įsotinto kraujo, širdies ląstelės (miocitai) patiria stresą, kuris medicininėje literatūroje vadinamas išemine reperfuzija, lydima nelabai malonių pasekmių. Tai įsidėmėtina.

Kritiškai pablogėjusi kraujo cirkuliacija širdies arterijomis veda link gyvybei rizikingos hipoksijos (deguonies stokos) padarinių. Visi žinome, kad skubus kraujotakos atstatymas, panaudojant trombolitinę terapiją (ištirpinus trombus) arba atlikus transkateterinį kliūties pašalinimą išpučiamu balionu arba stentu yra esminiai momentai apribojantys infarkto zonos dydį. Šios dvi priemonės – medikamentinė ir invazinė, pagal pranešimus, pacientų mirtingumą sumažina 50-čia procentų.

Didysis paradoksas, anot M.Billah, yra tas, kad greitas oksigenuoto kraujo patekimas į infarkto zoną padidina žalą audiniams (miokardui) dėl reiškinio, kuris vadinamas išeminiu reperfuziniu pažeidimu. Taigi, pribloškiančiai keista, jog, esminiai pagerinę miokardo kraujotaką, susilaukiame ir miokardo pilnaverčio aprūpinimo oksigenuotu krauju, ir kartu situacijos pabloginimo! Tą pabloginimą nulemia ką tik paminėtas išeminis reperfuzinis sindromas, tad pabandykime jį perprasti.

Išeminė reperfuzija arba išeminis reperfuzinis pažeidimas dėl savo sudėtingo patofiziologinio mechanizmo yra vadinamas fenomenu, tuo pasakant, kad tai yra specifinis ir unikalus reiškinys ir, beje, grėsmingas.

Žvilgtelkime į šio fenomeno ypatumus ir, pirmiausia, tam, kad galėtume suprasti kardioprotekcijos esmę, t.y. kaip ir kokiais būdais galėtume apsisaugoti nuo minėtos išeminės reperfuzijos, t.y. širdies ląstelių – miocitų – poišeminio streso, kuris, jei nesutramdomas, generuoja įvairias neigiamas pasekmes, įskaitant ir pačių įvairiausių aritmijų proveržius.

Pabrėžtina, kad išeminė reperfuzija iš esmės yra grėsmingas, rizikos kupinas reiškinys, kadangi toks apibūdinimas kaip „širdies raumens ląstelės stresas“ yra pakankamai atsargus, netgi diplomatiškas išsireiškimas, o faktiškai vystosi ląstelių žūtis (apoptozė), įvyksta infarktas arba prasiplečia jau įvykusio infarkto zona, o tai ženkliai įtakoja paciento prognozę.

Pastebėsiu, kad apoptozė, priešingai negu nekrozė (audinių mirtis), yra lėta, laipsniška ląstelės, jos intraląstelinių struktūrų (mitochondrijų ir t.t.) degeneracija ir žūtis. Kaip teigiama, išeminė reperfuzija pasauliniu mastu yra viena svarbiausių mirties priežasčių. Taigi, pasikartosiu, praėjus kritiniam periodui po visiško širdies vainikinės arterijos užsikimšimo ir dėl staiga atsistačiusios kraujotakos (pvz., po trombų ištirpdinimo, arterinių susiaurėjimų išplėtimo balioniniais kateteriais, ir pan.), grubiai nukenčia miocitai, vystosi miokardo infarktas, širdies disfunkcija, išryškėja priblokšto miokardo sindromas, kyla įvairios aritmijos, širdies nepakankamumas ir, visa tai gali baigtis blogai.

Šių pavojingų situacijų konstatavimas vertė ieškoti strategiškai naujų terapinių metodų tam, kad būtų galima apsaugoti širdį nuo išeminės reperfuzijos nulemiančių dramatiškų išeičių ir pagerinti ligonių su ūmiu miokardo infarktu prognozę.

Viena iš šių strateginių terapinių veiksmų yra taip vadinama išeminė prekondicija arba išeminis kondicinis apdorojimas (tiesiog, conditioning). Tai turėtų pagerinti ūmaus infarkto išeitis.

K. Przyklenk ir P. Whittaker 1993 paskelbė intriguojantį atradimą, deklaruodami, kad išeminė prekondicija ir jos efektyvumas neapsiriboja vien tik ta miokardo zona, žuvusia ar bežūstančia nuo atsakingos už šios zonos mitybą arterijos užsikimšimo, bet ir ta teigiamo poveikio zona, kurią įtakoja išeminė prekondicija, ji išsiplečia ir apima gretimas aplinkines sritis. Tai įsidėmėtinas ir be galo daug vilčių teikiantis atradimas.

Apie išeminę reperfuziją ir išeminę prekondiciją išsamiau

Su išemine reperfuzija arba su išeminiu reperfuziniu miocitų pažeidimu kasdien susiduria kardiochirurgai, kurie kovai su juo turi pakankamai efektyvų ginklą – širdies raumens atžaldymą – hipotermiją, naudojamą operacinės intervencijos metu ir, būtent, tame etape, kai atliekama radikali širdies kraujotakos korekcija, suformuojant kraujagyslėse esančias kliūtis apeinančiomis (papildomomis) jungtimis – šuntais. Tas „ginklas“ yra vadinamas šalčio kardioplegija (širdies sustabdymas šalčiu) arba kardioprotekcija šalčiu.

Pažymėtina, kad išeminis reperfuzinis pažeidimas turi labai sudėtingą patofiziologinį mechanizmą, kuris, kai kurių autorių teigimu, dar nėra galutinai išaiškintas. Tiesą pasakius, yra žinoma gana daug, Tam, kad apsisaugoti nuo miocitų streso, atskirų raumens ląstelių bei viso širdies raumens (miokardo) pragaištingos disfunkcijos, reikalinga miokardą iš anksto atitinkamai paruošti būsimai išemijai.

Moksliškai toks laipsniškas organo pripratinimas prie grėsmingai artėjančių rizikų yra vadinamas pasiruošimu išeminiam persitvarkymui arba prisitaikymui (ischemic preconditioning) ištikus krizei.

Ši išeminės prekondicijos arba miokardo išankstinės adaptacijos koncepcija yra visuotinai pripažįstama ir ji atsirado kaip rezultatas, ieškant galingo protekcinio mechanizmo, galingos apsaugos nuo mirtinai pavojingų išeminių/reperfuzinių širdies pažeidimų. Būtent išeminė prekondicija ir jos praktinis realizavimas pasitarnauja audinių pažeidimo laipsnio sumažinimui, nesvarbu apie kokį organą kalbėtume – galvos smegenis, širdies raumenį, inkstus, kepenis ir pan.

Širdį, beje, kaip ir kitus žmogaus organus, galima įvairiais būdais treniruoti, vaizdžiai kalbant atitinkamą organą galima periodiškai „pridusinti“, sukeliant trumpalaikius išemijos epizodus ir šitaip paruošiant širdies raumenį atsparumui ilgiau užsitęsusiam ir kritiškai pavojingam išemijos periodui. Tokiu būdu, padidinama viso organo tolerancija būsimoms išeminėms atakoms ir tai yra, palyginus, naujas požiūris į galimą išemijos sutramdymą ir, kaip tuoj pamatysime, netgi neinvazyviomis priemonėmis.

Taigi, trumpi išeminiai periodai bet kurį organą tarsi treniruoja, ruošia ekstremaliems išbandymams. Tai, išties įdomu. Kardiologijos mokslas apie tokį ląstelių adaptavimąsi naujoms sąlygoms jau kalba nuo 1986 metų, kai pasirodė C.E. Murry su bendraautoriais pranešimas.

Kasmet šis fenomenas pasipildo vis naujais duomenimis, supratimas apie jį vis stiprėja, o informacija apie tai kaupiasi eksponentiškai – kiekvienais metais padvigubėja.

Beje, tie patys autoriai kalba ir apie organus maitinančių arterijų periodinių (protarpinių) spazmų tam tikrą naudą, mat, laikui bėgant, audiniai apsipranta prie hipoksinių sąlygų ir lengviau ištveria staiga užklupusius marginalinius momentus. Tai tarsi paties organizmo, o tiksliau – kurio nors jo organo autotreniruotė, leidžianti išsigelbėti, tarkim, miokardui, kai subręs itin nepalankios sąlygos. Tai vadinama protekciniu efektu, suteikiančiu viltį pacientui.

Protekcinio efekto dydis, jo aprėptis bei apčiuopiama klinikinė nauda gali varijuoti dideliame diapazone, priklausomai nuo autotreniruotės trukmės ir įdirbio, kraujagyslių spazmų pasireiškimo dažnumo ir pan. Visa tai skatina išprovokuoti apsaugines reakcijas, kurios sušvelnintų išeminės reperfuzijos pasekmes.

Aukščiau paminėti tyrinėtojai mano, kad miokardui teikiama nauda galimai pasireiškia tuo, jog protarpinė, miokardą treniruojanti reperfuzija padeda išskalauti iš ląstelių (miocitų) metabolitus ir katabolitus (medžiagų apykaitos produktus), susikaupusius laike išeminių epizodų.

Šis prekondicijos mechanizmas yra kur kas sudėtingesnis, negu čia paminėta. Didžiulį vaidmenį vis tik vaidina, būtent ląstelių medžiagų apykaitos katabolinis momentas ir ypač, kuomet metabolizmas vyksta hipoksijos, t.y. deguonies stokos sąlygomis. Tuomet vystosi metabolinė acidozė, kaupiasi pieno rūgštis, greičiau išsenka ATF (adenizintrifosfato) – vieno iš pagrindinių ląstelės makroenerginių junginių atsargos, o tai pražūtingai veikia mitochondrijas ir kitas intraląstelines struktūras.

Pagaliau, šiek tiek išsiaiškinę kuo grasina įvairiausi kraujagysliniai žaidimai – arterijų spazmai ir mechaninių kliūčių buvimas jų spindžiuose – galima pereiti prie šių etiologinių kliuvinių šalinimo ir kovos su išemine širdies liga, o tuo pačiu ir prie kovos su prieširdžių virpamąja aritmija.

Taigi, akcentuojant, jog aritmijai atsirasti yra inkriminuojamas išeminis fonas (nepakankamas miokardo aprūpinimas krauju ir deguonimi) tai reiškia, kad, panaikinus išemiją, esminiai pakirsime ir pagrindą kilti kai kurioms aritmijoms, tiesa, ne visoms, bent jau jų daliai.

Tenka pripažinti, kad visi kovos būdai – faktiškai gydymo metodai – yra medikų rankose ir jie gali pasinaudoti pačiomis įvairiausiomis priemonėmis – medikamentinėmis, antiaritminiais vaistais, invazinėmis procedūromis (susiaurėjusių arterijų spindžių praplėtimu, stentavimu, abliaciniais, chiruginiais veiksmais ir t.t.). Čia išvardinti tiesioginiai, dar vadinami endogeniniais, kraujotakos pagerinimo būdai.

Ar yra netiesioginių? Pasirodo, tokių esama.

Kadangi šis straipsnis skirtas nuotolinei kardioprotekcijai ir nuotoliniam aritmijų prevenciniam slopinimui, pamėginkime suprasti kaip iš atstumo ir, dargi, neinvazyviai, galima padidinti širdies ir kitų organų toleranciją išemijai ir išvengti išeminės reperfuzijos visuose gyvybiškai svarbiuose organuose.

Taigi, nuotolinė išeminė prekondicija (toliau naudosimės jos trumpiniu – NIP) yra naujas, be galo įdomus, intriguojantis ir dar iki galo neištyrinėtas metodas. Jau daug metų klinicistai ir kiti tyrinėtojai pastebėjo, jog pripučiama manžete užspaudus žąsto ar kojos arterijas ir kartu aplink esančius raumenis, galima pasiekti būtent tokių tikslų.

D.C. Hess tai pavadino „fizinis pratimas prietaise“ (exercise in a device). Naudojami įvairūs protokolai, tačiau daugumoje atvejų manžete arterijos yra užspaudžiamos viršsistoliniu dydžiu iki 200-300 mm/Hg. Užspaudimo trukmė – 5 min., kartojami 4-5, kiek rečiau – 8 ciklai. Didesnis kartotinų ciklų kaičius, kaip teigiama, efekto nepadidina. Įvairių tyrinėtojų duomenimis kraujagyslių okliuzijos efektas tęsiasi nuo 24 iki 72 valandų. Kai kas nurodo, jog efektas pradingsta po kelių valandų, o po 24 valandų vėl atsinaujina ir gali išsitęsti iki 3 parų.

Tenka prisipažinti, kad pirmą kartą sužinojus apie galimybę per atstumą įtakoti nuotolusius oraganus, man visa tai asocijavosi su šarlatanizmu. Juk, logiškai galvojant, užspaudinėjant ir atpalaiduojant žąsto arteriją, kažkokio efekto turėtume laukti distaliau nutolusiuose audiniuose – dilbyje, rieše ar plaštakoje t.y., tose srityse, kuriose mankštinama arterija yra atsakinga už pilnavertę kraujotaką. Įtartinai atrodė ir tai, kad pakanka užspausti tik vienos galūnės arteriją ir jau galima sulaukti generalizuoto, sisteminio atsako. Labiau įsigilinus į šią problemą, ėmė ryškėti neįtikėtini dalykai.

Jau beveik baigiama išsiaiškinti mechanizmus kaip NIP-o efektas realizuojasi klinikinėje praktikoje. Tas poveikis hipotetiškai gali pasireikšti trejopai:

1) tai bene svarbiausias priežastinis ryšys, susijęs su kraujo biocheminių rodiklių pokyčiais, kuomet, dėl arterijos užspaudimo manžete, iš kraujo išsiplauna (išsiskalauja) susidarę aktyvūs mediatoriai. Tos protekcinės medžiagos, atsipalaidavusios iš „pridusintų“ audinių ir toliau cirkuliuodamos kraujyje, pasiekia tikslinius organus, jų receptorius bei intraląstelines struktūras ir juos atitinkamai paveikia, sukeldamos NIP efektą.

Dėl hipoksijos atsiradusios aktyvios biologinės medžiagos yra pačios įvairiausios – proteinkinazė, kalcio laktatas, adenozinas, pieno rūgštis ir daugelis kitų metabolinės acidozės komponentų, kurių koncentracija kraujyje pakinta ir tai objektyviai dokumentuojama, beje, tiek laboratoriniuose eksperimentuose su gyvuliukais, tiek įvairiose pasaulio klinikose.

Bene įdomiausia, ir, ko gero, svarbiausia žinia būtų ta, kad, visiškai primityviu būdu, manipuliuojant su paprasta manžete, pavyksta sumažinti troponinų koncentraciją kraujyje, o troponinai daugeliu atveju atspindi širdies ląstelių žūtį (nekrozę), įvykus infarktui. Troponinų kiekio sumažėjimas reiškia, jog infarkto zona nustojo didėjusi, plėtusis, situacija stabilizuojama ir visa tai konstatuoja daugybė tyrėjų, pavadindami tai „infarktą limituojančiu efektu“.

2) neurogeninis mechanizmas, kuris yra svarbus perduodant apsauginius signalus per nervinius aksonus atitinkamiems organams ir jų ląstelėms. Tyrėjų nuomonės dėl galimos nervinės įtakos įvairių organų nuotolinei išeminei prekondicijai šiek tiek skiriasi, esama ir šalininkų, ir skeptikų.

3) sisteminis arba generalizuotas poveikis, pasireiškiantis antiuždegiminiais reiškiniais, kas yra svarbu esant daugeliui uždegiminės kilmės ligų. Beje, ir prieširdžių virpėjimo genezės viena iš keletos teorijų irgi yra uždegiminė. Antiuždegiminis efektas dažnu atveju būna vidutiniškas. Randama taip pat informacijos apie trombogeninių reakcijų slopinamą poveikį.

Leipcigo universiteto kardiologijos centro klinicistas J. Kosiuk su kolegomis, ištyrę 146 ligonius, pranešė, jog manžetinių treniruočių metu pakinta kai kurie prieširdinio raumens elektrofiziologiniai parametrai – refrakterinis periodas, impulsų sklidimo greitis, sulėtėja laidumas.

Manoma, kad, būtent elektrofiziologinių parametrų palanki dinamika, kai manžete suaktyvinama išeminė prekondicija, leidžia sumažinti prieširdžių virpėjimo atakas net 54% ligonių po kardiochirurginių intervencijų – skelbia Londono universiteto koledžo kardiologijos ligoninė. Šis skaičius išties daro įspūdį. Stebina A. Spannbauer ir bendradarbių pastebėjimai, liudijantys, kad NIP įtakoje sumažėja ST tarpo pakilimas (šis tarpas elektrokardiogramoje smukteli žemyn) ūmaus infarkto atveju, kas rodo itin veiksmingą ir efektingą pokytį.

Ko tikėtis ateityje?

Neretai domimasi, kodėl vis tik kardiologinių brigadų gydytojai savo praktiniame darbe nesinaudoja protokoliniu rankos manžetiniu užspaudinėjimu, ypač kai gabenami ligoniai su ūmiu miokardo infarktu ar insultu, kai būtina sumažinti infarkto ar insulto pakenkimo (nekrozės) zonas. Juk visur deklaruojama, jog reikia stengtis kaip tik įmanoma labiau sumažinti laiką nuo ligonio namų durų iki pirmos adatos klinikoje (door-to-needle time).

Turimas omenyje brangaus laiko išnaudojimas iki kraujotakos atstatymo starto klinikoje – trombolizės ar balioninės arterijų kateterizacijos. Pasirodo, jog ligonio pristatymas į klinikas yra žymiai greitesnis negu „žaidimas“ su manžete, o šio metodo panaudojimui prireikia viso pusvalandžio.

Danijos medikai vis tik pabandė išnaudoti „auksinę valandą“ (golden hour), manžetės pripūtinėjimo metodą pritaikydami greitosios pagalbos automobilyje. Gavo gerus rezultatus ir, kaip jie patys įsivertino – pratęsė auksinę valandą.

Klinikinių tyrimų, užspaudžiant žąsto, dilbio ar kojos arterijas yra atlikta daugybė. Kai kurios išplėstinės studijos turi originalius pavadinimus – RIC-STEMI, RICO, CONDI-PET, CONDI-2, ERIC-PPCI, ERIC-LYSIS, RIPPAF ir kt.

Tenka pripažinti, jog yra kelios studijos, kurioms nepavyko aptikti teigiamų nuotolinės kardioprotekcijos efektų. Gal dėl to dauguma tyrėjų savo optimistines išvadas neretai papildo užuominomis apie būtinumą tęsti studijas, gilinti įžvalgas, tikslinant NIP veikimo mechanizmus, ieškant ir labiau pagrindžiant metodo privalumus, be to, pasigendama ir biomolekulinio bei genetinio lygmens tyrimų. Tačiau verta pacituoti vieną išvadą, kurią paskelbė K. Veighey ir R. J. MacAllister, tiesa, apie NIP efektus ne širdžiai, bet inkstams: „Nuotolinė išeminė prekondicija pajungia (įkinko) galingą vidinį protekcinį mechanizmą, nukreiptą prieš išeminius pakenkimus“.

Kadangi naudojantis eiline manžete, kuri yra kraujospūdžio matavimo prietaiso sudėtinė dalis, patiriama šiokių tokių sunkumų, siekiant atlikti kokybišką nuotolinį širdies raumens „apdorojimą“, todėl atsirado specialaus aparato poreikis.

Suprantama, rankinis būdas nepatogus, nešiuolaikiškas. Jau sukurtas automatiškai veikiantis prietaisas „AutoRIC Device“, kuris pagal programą atlieka 4 ciklų manžetės pripūtimus (kiekvieno trukmė – 5 min.) su 200 mm/Hg slėgiu. Kas 5 minutes oras iš manžetės išleidžiamas ir tuoj pat ji vėl pripildoma suspaustu oru. Beje, trumpinys „RIC“ reiškia „remote ischemic conditioning“ (nuotolinis išeminis kondicionavimas).

Jeigu galutinai pasitvirtins visi norimi klinikiniai efektai, tuomet realizuosis entuziastų lūkesčiai, o pacientai galimai apsitarnaus ir apsisaugos nuo čia aprašytų grėsmių patys be pašalinių pagalbos (self-protection). Kol kas viešumoje pranešimų apie namuose „besitreniruojančius“ pacientus dar nepasirodė.

Lietuvoje išeminės reperfuzijos grėsmės yra gerai suprantamos, į jas gilinamasi, tačiau nuotolinė išeminė prekondicija, o tuo pačiu ir nuotolinė įvairių organų neinvazinė apsauga kol kas dėmesio nesulaukia.