Оценка биохимических параметров крови больных с диагнозом инфаркт миокарда при различной степени поражения сердечной мышцы

ASSESSMENT OF BIOCHEMICAL PARAMETERS OF BLOOD OF PATIENTS WITH A DIAGNOSIS MYOCARDIAL INFARCTION WITH VARIOUS DEGREES OF HEART MUSCLE DAMAGE

Anna Safonova

Medical laboratory technician-Express lab with GAUZ "Irbitsky TSGB", Russia, Irbit

Darya Lebedeva

Student of the South Ural state medical University, Russia, Chelyabinsk

Larisa Proyaeva

candidate of biological sciences, assistant  professor in KSU, Russia, Kurgan

Аннотация. Исследование посвящено изучению влияния очага ишемии миокарда на функциональное состояние организма, на изменения биохимических параметров крови больных с диагнозом инфаркт миокарда при различной степени поражения сердечной мышцы.

Abstract. The study is devoted to the study of the influence of the focus of myocardial ischemia on the functional state of the body, on changes in the biochemical parameters of the blood of patients diagnosed with myocardial infarction with various degrees of heart muscle damage.

Ключевые слова: инфаркт миокарда;  тропонин Т; креатинфосфокиназа МВ; аминотрансфераза; гипергликемия.

Keywords: myocardial infarction; troponin T; creatine phosphokinase MV; aminotransferase; hyperglycemia.

Несмотря на успехи современной медицины, одной из важнейших проблем в России остается высокий уровень инвалидности и ранней смертности больных, перенесших инфаркт миокарда (ИМ) и связанной с ним сердечной недостаточности (СН), в том числе среди пациентов молодого возраста [1].

Ключевыми проблемами ведения пациентов с ИМ является своевременная и точная диагностика, оценка степени риска и прогноза заболевания, назначения адекватного алгоритма лечения [4].

Цель работы: Оценить биохимические параметры крови у больных инфарктом миокарда при различной степени поражения сердечной мышцы.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи исследования:

1. Установить закономерности проявления в сыворотке крови больных инфарктом миокарда кардиоспецифического белка тропонина Т.
2. Провести сравнительный анализ биохимических показателей крови пациентов, перенесших инфаркт миокарда в динамике заболевания.
3. Определить основные биохимические показатели крови в зависимости от очага поражения миокарда.
4. Определить взаимосвязь гипергликемии и инфаркта миокарда.
5. Исследовать электролитный баланс крови пациентов при инфаркте миокарда.

Исследования проводились на базе Ирбитской городской больницы Свердловской области во время поступления больного через приемное отделение и затем в кардиологическом отделении в период с 2017 по 2019 года.

Был произведен ретроспективный анализ 100 историй болезни пациентов (64 мужчины и 36 женщин), перенесших ИМ в период их поступления в лечебное учреждение с 1-го по 7-ой день. Все пациенты, включенные в исследование, были подразделены на группы в зависимости от пола (мужчины, женщины) и размера очагового поражения сердечной мышцы (крупноочаговый, мелкоочаговый). Обе группы составляли пациенты в возрасте 56-65 лет.

При приступе инфаркта миокарда в крови больного происходят изменения биохимических показателей, поэтому для подтверждения диагноза и выявления срока давности недуга проводили анализ крови. При инфаркте миокарда эти показатели позволяют уточнить диагноз и дополняют другие методы исследования.

Методы ретроспективного исследования включали: изучение историй болезни пациентов, сбор анамнеза, физикальные обследования, анализ биохимических данных.

При сборе анамнеза особое внимание уделялось вредным привычкам поступившего, особенностям образа жизни, наследственному фактору, приему лекарственных препаратов в течение жизни, острым патологиям и перенесенным хирургическим вмешательствам.

На автоматическом биохимическом анализаторе А25 определяли активность ферментов в сыворотке крови: креатинфосфокиназы (КФК-МВ), аспартатаминотрансферазы (АСТ) и аланинаминотрансферазы (АЛТ), глюкозу крови.

Все современные способы выявления инфаркта миокарда (ИМ) связаны с анализом уровня тропонина Т в крови. Если количество этого вещества соответствует норме, то наличие приступа автоматически исключается.

Для определения количественного содержания кардиоспецифического белка тропонина Т, использовался компактный автоматический иммунологический экспресс-анализатор PATHFAST.

Электролиты (K и Na) определяли на анализаторе электролитов крови АЭК-01.

Ферментативная диагностика инфаркта миокарда является не только методом, дополняющим клиническое и кардиологическое исследование, но и самостоятельным методом, применяемым при принятии решений о тактике ведения больных с таким диагнозом. При определении активности ферментов необходимо учитывать комплексный характер.

В первую очередь определяют тропонин Т, активность изофермента КФК-МВ, затем исследуют АСТ, АЛТ, глюкозу и электролитный баланс. 

Из-за высокой специфичности и чувствительности определение сердечных тропонинов стало «золотым стандартом» в диагностике инфаркта миокарда [5].

Повышение значений тропонинов в крови наблюдалось в течение нескольких часов после начала приступа. Их наличие в кровяном русле длится около двух недель. Благодаря этому свойству инфаркт миокарда возможно определить в короткий срок.

Нужно помнить, что разового анализа хватает для грамотной постановки диагноза далеко не в каждом случае. Если даже результат отрицателен, это еще не значит, что инфаркта нет. Медицинское учреждение должно измерить уровень вещества дважды. Мы активность тропонина Т определяли второй раз через три часа после того, как был взят первый анализ.

Концентрация тропонина Т в сыворотке зависит от размера очага ИМ и кровотока в зоне инфаркта. При крупноочаговом или трансмуральном инфаркте миокарда после проведения тромболизиса уровень тропонина Т может повышаться максимально в 400 раз, а у больных с инфарктом миокарда без зубца Q - только в 37 раз. Повышенный уровень сердечных тропонинов сохраняется в течение 7-14 суток, что делает их удобными для поздней диагностики ИМ [5].

Концентрация тропонина Т независимо от периода исследования превышала норму у всех больных, и максимальные показатели обнаруживала через три часа после приступа. Через 6 часов отмечалось снижение содержания этого вещества, у мужчин до 1,3 нг/мл, а у женщин до 0,9 нг/мл (рис.1).

Седьмой день характеризовался увеличением концентрации тропонина Т у мужчин в 4 раза, у женщин в 2 раза, относительно нормальных значений. На протяжении всего периода исследования показатели тропонина Т у мужчин были выше, чем у женщин, не достигших пределов нормы.

(Норма тропонина Т 0-0,1 нг/мл)

Рисунок 1.  Концентрация тропонина Т у пациентов с ИМ

Для инфаркта миокарда характерно резкое повышение МВ-фракции креатинфосфокиназы (КФК).  Креатинфосфокиназа МВ - изофермент, состоящий из двух субъединиц: M (мышечной) и B (мозговой). Процентное содержание КФК-МВ в сердце составляет около 25-40%. В мышцах тела этого изофермента намного меньше (около 5% от общей креатинфосфокиназы), поэтому для скелетной мускулатуры он неспецифичен. Степень повышения активности КФК-МВ в крови хорошо коррелирует с размером инфаркта миокарда: чем больше объем поражения сердечной мышцы, тем выше активность КФК-МВ [3].   

В наших исследованиях самые высокие показатели изофермента КФК-МВ были зарегистрированы в период поступления и на первый день исследования (рис. 2).

На вторые сутки было резкое снижение в обеих группах исследованных людей более чем на 80%. На четвертый день исследования, значения активности КФК-МВ достигли пределов нормы: 5-7 Ед/л. Неблагоприятным считается увеличение активности КФК-МВ более 5 суток или увеличение более чем в 20 раз по сравнению с нормой в первые сутки.

Аспартатаминотрансфераза (АСТ). Повышение активности АСТ в крови наблюдают при многих заболеваниях - гепатитах, кардиомиопатиях, нарушениях кровеносной системы.

(Норма КФК-МВ 0-25 Ед/л)

Рисунок  2. Активность КФК-МВ у пациентов с ИМ

Наибольшие изменения в активности АСТ возникают при поражении сердечной мышцы. Уровень повышения активности АСТ отражает массу миокарда, вовлечённого в патологический процесс. При ИМ активность АСТ в крови может увеличиваться в 2-20 раз [4].

При поступлении в приемное отделение показатели активности АСТ составили у мужчин 75 Ед/л, у женщин 70 Ед/л (рис.3).

Пик активности этого фермента приходился на первые сутки после поступления. В сравнении с показателями АСТ при поступлении, значения были выше на 39,5 Ед/л у мужчин, на 32 Ед/л у женщин.

На вторые сутки исследования показатели активности у мужчин составили 62,5 Ед/л, у женщин - 60,5 Ед/л. К 4-7-му дню отмечалось снижение активности АСТ до нормы у обоих полов обследованных. Неблагоприятным признаком является повышение активности АСТ более 7 суток.

При повреждении или разрушении клеток, богатых аланинаминотрансферазой (АЛТ) (печень, почки, миокард, скелетная мускулатура), происходит выброс фермента в кровяное русло, что приводит к повышению его активности в крови. При инфаркте миокарда повышение АЛТ происходит в меньшей степени, чем АСТ.

(Норма АСТ до 40 Ед/л)

Рисунок 3. Активность АСТ у пациентов с ИМ

Максимальные показатели активности фермента наблюдались в первые сутки заболевания: у мужчин - 74,2 Ед/л, у женщин - 69,5 Ед/л. Во вторые сутки показатели активности АЛТ у мужчин были немного выше нормы, а у женщин в пределах нормы. После четвертого дня активность АЛТ снижалась независимо от пола и достигла нормального уровня.

(Норма АЛТ до 40 Ед/л)

Рисунок 4. Активность АЛТ у пациентов с ИМ

В клинической практике широко применяют одновременное определение в крови активности АСТ и АЛТ; что позволяет выявить информацию о локализации и глубине поражения, активности патологического процесса; позволяет прогнозировать исход болезни. При этом, учитывают коэффициент де Ритиса (известное также как  АСТ/АЛТ), который в норме составляет 1,33. Повышение АСТ, при одновременном росте отношения АСТ/АЛТ, (коэффициент де Ритиса больше 2) свидетельствует о поражении сердца, и можно с уверенностью говорить об инфаркте миокарда или ином процессе, связанном с разрушением кардиомиоцитов [4].    

У всех пациентов с ИМ для последующих оценки и контроля углеводного обмена рекомендуется определение концентрации глюкозы в крови при поступлении в стационар, скрининг на наличие сахарного диабета, а также частое (не реже 3 раз в сутки) определение уровня глюкозы в крови при известном сахарном диабете или гипергликемии в период госпитализации.

У большей половины исследуемых отмечался сахарный диабет в анамнезе, поэтому определение глюкозы проводилось 3-5 раз в сутки. Среди госпитализированных больных, не имеющих в анамнезе сахарного диабета, нарушения толерантности к глюкозе отмечалось в 65% случаях. 

Нарушение углеводного обмена при инфаркте миокарда проявлялось в виде гипергликемии, а также отмечалась гликозурия. Гипергликемия более выражена при крупноочаговых поражениях миокарда, чем при мелкоочаговых.

Исследования электролитного баланса крови на определение концентрации ионов K+ и Na+ проводились у больных непосредственно в первые трое суток ОИМ и далее - по показаниям. Гиперкалиемия опасна развитием AV-блокады, трепетанием желудочков и остановкой сердца в диастоле. Гипокалиемия может приводить к развитию тахикардии, аритмии и остановке сердца в систоле.

Снижение уровня ионов натрия может сопровождаться развитием недостаточности сердечно-сосудистой системы, поскольку соотношение ионов К⁺ и Na⁺, как регуляторов процессов в клетке, находится в постоянном взаимодействии и уменьшение одного, приводит к увеличению другого иона.

При исследовании уровня ионов К⁺ и Na⁺ крови при поступлении у мужчин и женщин с ИМ значения были в пределах нормы (рис. 5, 6).  

В первые сутки после приступа содержание калия падало, как у мужчин, так и у женщин на 70%. На вторые сутки значения электролитов приходили в норму, но в дальнейшем наблюдалась гиперкалиемия с наиболее высоким уровнем калия в течение первых 7 суток у обеих группах. Это обусловлено перемещением ионов калия из мышечных волокон в межклеточное пространство и сосудистое русло.

Ионы натрия, наоборот, в первые сутки после приступа несколько повышены: у мужчин 154,2 ммоль/л, у женщин 147,1 ммоль/л. Со второго дня идет снижение показателей до референтных значений.

Рисунок 5. Активность ионов K⁺ у пациентов с ИМ

Рисунок 6. Активность ионов Na⁺ у пациентов с ИМ

Таким образом, исследования ферментативной активности сыворотки крови является важным вспомогательным методом распознавания инфаркта миокарда. Отсутствие повышения активности ферментов сыворотки не исключает ИМ, а их увеличение не всегда подтверждает это. Результаты этих анализов могут быть правильно интерпретированы только с учетом клинической картины заболевания и в сопоставлении с данными, которые были получены другими методами диагностики.

Далее исследование было посвящено оценке содержания тропонина Т, а также активности ферментов АЛТ, АСТ, КФК-МВ в зависимости от очага поражения сердечной мышцы.

В нашем исследовании концентрация тропонина Т независимо от периода исследования и типа ИМ во много раз превышала норму. Максимальные показатели тропонина Т обнаруживались при поступлении и на первые сутки после сердечного приступа. На вторые и четвертые сутки отмечалось снижение содержания тропонина Т в крови больных ИМ в обоих исследуемых группах. Лишь к седьмым суткам происходило наибольшее понижение концентрации тропонина Т, как при мелкоочаговом, так и при крупноочаговом типе ИМ (таблица 1).

Таблица 1.

Концентрация тропонина Т (нг/мл) в сыворотке крови у больных с различными типами инфаркта миокарда

Примечание: * Р<0,05 достоверность различий в зависимости от типа ИМ

Наиболее достоверные различия, между типами инфарктов, наблюдались на момент поступления в приемное отделение, в первые и во вторые сутки пребывания в стационаре. На протяжении всего периода исследования, концентрация белка постоянно снижалась, но так и не достигла пределов нормы.

Исследование позволяет сделать вывод, что у обследованных больных на момент поступления в стационар уже наблюдалось увеличение активности КФК-МВ, значительно превышающее норму. При крупноочаговом типе ИМ на первые сутки активность этого фермента обнаруживала достоверное повышение относительно периода поступления, так и при мелкоочаговом ИМ. К третьим суткам активность КФК-МВ достоверно снижалась. В дальнейшем при обоих типах ИМ наблюдалось достоверное снижение данного параметра, достигающее нормы.

Активность АЛТ у обследованных с ИМ независимо от типа болезни при поступлении в стационар находилась в пределах нормы. Достоверное повышение активности было обнаружено только на первые сутки исследования при крупноочаговом ИМ. На четвертые сутки отмечалось достоверное снижение этого показателя, которое к концу исследования достигло нормальных значений.

Активность АСТ у обследованных больных при поступлении была повышена в сравнении с референтными значениями только при крупноочаговом типе ИМ. На первые сутки независимо от типа ИМ было отмечено достоверное повышение активности данного фермента. На четвертые сутки активность АСТ снижалась, но все же в 2,5 раза превышала норму при крупноочаговом типе ИМ. На четвертые сутки исследования, независимо от типа ИМ значения снизились до нормальных значений.

Значительное повышение параметров АСТ наблюдалось при крупноочаговом ИМ, что позволило выявить достоверно высокую активность АСТ по сравнению с мелкоочаговым инфарктом.

При заболеваниях сердца в большинстве случаев повышается активность АСТ. Сердечная мышца содержит незначительное количество АЛТ по сравнению с АСТ, поэтому уровень активности АЛТ в сыворотке крови при ИМ повышен незначительно. Выход в кровеносное русло аминотрансфераз происходит из поврежденных участков сердечной мышцы в результате ишемии кардиомиоцитов. Величина пиковых значений активности АСТ может характеризовать размеры поврежденного участка сердечной мышцы.

Таблица 2.

Активность ферментов аминотрансфераз (Ед/л) в сыворотке крови у больных с различными типами ИМ

Примечание: * Р<0,05 достоверность различий в зависимости от типа ИМ

Выводы

1. У больных с инфарктом миокарда концентрация кардиоспецифического белка тропонина Т в сыворотке крови при поступлении в стационар и на первые сутки после ангинозного приступа превышала нормативные значения в 10 раз. На седьмые сутки концентрация тропонина Т снижалась, но не достигала физиологической нормы.
2. Активность кардиоспецифических маркеров (аминотрансфераз, изоформы креатининкиназы) у больных инфарктом миокарда на первые сутки после ангинозного приступа значительно превышала нормативные значения, и достигала нормы только на седьмые сутки.
3. При инфаркте миокарда уровень ферментов АСТ является показателем обширности повреждения сердечной мышцы.
4. Увеличение концентрации КФК-МВ специфично для повреждения сердечной мышцы. Ее уровень возрастал с первых часов и сохранялся повышенным в течение двух суток.
5. Гипергликемия более выражена при крупноочаговых поражениях миокарда, чем при мелкоочаговых. Больные с гипергликемией в остром периоде ИМ должны быть отнесены к группе высокого риска развития осложнений.
6. У пациентов с крупноочаговым типом ИМ обнаружены более выраженные изменения биохимических параметров крови по сравнению с мелкоочаговым инфарктом миокарда.
7. При проведении исследования электролитного баланса у больных с инфарктом миокарда при различной степени поражения сердечной мышцы одинаково происходили изменения концентрации ионов K⁺ и Na⁺ в венозной крови.