Это соединение имеет богатые энергией фосфатные соединения, одна из которых под действием специального фермента расщепляется, что сопровождается высвобождением энергии. В сердечной мышце эта энергия служит для мышечного сокращения. При этом АТФ, потеряв частицу фосфорной кислоты, превращается в аденозиндифосфорную кислоту (АДФ). Запасы АТФ в сердечной мышце невелики. Их достаточно только для нескольких сокращений. Поэтому одновременно с расходованием АТФ происходит постоянное ее восполнение за счет обратного превращения АДФ в АТФ.

Сердечная мышца, кроме того, располагает еще одним источником энергии, также имеющим в своем составе фосфатную связь, – фосфокреатином (ФК). АТФ и ФК действуют как единая система. В «трудную минуту» ФК передает богатую энергией фосфатную связь АДФ, превращая ее в АТФ. Оборот АТФ и ФК в сердечной мышце очень высок и непрерывен. Сердце взрослого человека содержит около 1 г АТФ, а его суточный оборот равнозначен синтезу почти 20 кг. Это требует непрекращающегося поступления в мышечные клетки кислорода и окисляемых веществ. Именно в этот период сердечная мышца получает артериальную кровь через коронарные сосуды и вместе с ней – кислород. Организм взрослого мужчины в покое нуждается примерно в 375 л чистого кислорода в сутки. Из этого количества около 40 л, или более 10 %, потребляет сердце. Из всех органов и тканей только сердце обладает наибольшей способностью «извлекать» транспортируемый кровью кислород. При прохождении крови через коронарные артерии сердечная мышца забирает 70–75 % растворенного в крови кислорода, тогда как другие органы и ткани – только 35 %. Эта уникальная особенность сердца свидетельствует о высокой интенсивности обмена веществ в сердечной мышце и постоянно протекающей регенерации АТФ и ФК, необходимых для осуществления сердечных сокращений.

Сердце в качестве основного «топлива» использует жирные кислоты, тогда как мозг – глюкозу. Выход энергии при окислении жирных кислот более чем в два раза превышает таковой при окислении равного по массе количества глюкозы.

В норме коронарные (венечные) артерии вполне обеспечивают питание сердца, несмотря на то, что оно резко меняет в короткие промежутки времени интенсивность своей деятельности в соответствии с потребностями организма. При физической нагрузке здоровое сердце легко справляется с повышенной работой. При этом через коронарные артерии к сердцу подается большее, чем в покое, количество артериальной крови, что обеспечивается увеличением сердечного выброса крови в единицу времени, расширением просвета коронарных артерий. В условиях непрерывной нагрузки число сердечных сокращений быстро нарастает, а время расслабления сердца, необходимого для его отдыха, при этом уменьшается. В итоге быстро наступает кислородное голодание и утомление сердечной мышцы. Это связано еще и с характером кровотока в артериях сердца. Так, в момент сокращения сердца (систолы) кровоток в аорте и отходящих от нее артериях ускоряется, во время расслабления сердца (диастолы) – несколько замедляется. В сосудах же, питающих сердечную мышцу, наоборот: при сокращении сердца его сосуды, особенно мелкие, сдавливаются. Поэтому во время систолы кровоток в сосудах сердца тормозится, а во время диастолы – усиливается.

Таким образом, работа сердца – как в покое, так и при физических нагрузках – зависит от того, насколько удовлетворена потребность сердечной мышцы в кислороде и питательных веществах, доставляемых через коронарные артерии.

Рис. 8. Артерия

Стенка коронарных артерий сердца состоит из трех слоев. Внутренний слой, называемый интимой, обращен в просвет сосуда и выстлан эндотелиальными клетками. Будучи тесно соединенными друг с другом, эти клетки образуют эндотелиальный покров сосуда. Эндотелий является идеальной поверхностью для продвижения крови. Он сводит до минимума трение и повреждение кровяных клеток и, пока сам не поврежден, предохраняет кровь от свертывания, то есть предотвращает образование сгустков – тромбов. Ниже эндотелия находится субэндотелий. В норме интима – самый тонкий слой артериальной стенки. За ним следует средняя оболочка артерии, намного превышающая интиму по толщине. Она состоит из гладкомышечных клеток и эластических волокон. И клетки, и волокна образуют сложную переплетающуюся сеть, которая, подобно резине, может растягиваться, увеличивая или сужая просвет сосуда. Это свойство артерий называют эластичностью. Именно она обеспечивает их пульсацию, которая совершается в резонанс с сокращением сердца. Средняя оболочка отграничена от интимы внутренней эластической мембраной, являющейся для нее своеобразным защитным барьером. Третий – наружный – слой артерии состоит в основном из клеток соединительной и жировой ткани и как бы создает упругое ложе для сосуда. Через этот слой проходят мелкие сосуды – капилляры, обеспечивающие кровоснабжение самой сосудистой стенки (рис. 8).

Рис. 9. Артерии: а) здоровая; б) суженная артерия при атеросклерозе

Отметим, что атеросклеротические поражения, в том числе поражения коронарных артерий, ведущие к инфаркту миокарда, развиваются во внутреннем слое артерий – интиме (рис. 9).

Термин «инфаркт» означает омертвение участка ткани в любом органе вследствие нарушения проходимости питающего эту ткань сосуда. Встречаются инфаркты сердца, легкого, почки, селезенки и других органов, которые возникают, если одна из артерий сравнительно крупного калибра, снабжающая данный орган кровью, закупоривается и участок ткани, питавшийся из этой артерии кислородом и всеми необходимыми для жизнедеятельности веществами, повреждается и погибает. Из-за структурных и функциональных особенностей сердечной мышцы (миокарда) и снабжающих ее артерий частота инфаркта миокарда значительно выше, чем других органов. Инфаркт миокарда – это гибель участка сердечной мышцы, обусловленная острым нарушением кровообращения в этом участке в результате закупорки коронарной артерии тромбом и атеросклеротической бляшкой. На месте образовавшегося инфаркта в дальнейшем постепенно развивается рубцовая соединительная ткань, в функциональном отношении неравноценная сердечной мышце (рис. 10).

Рис. 10. Сердце при инфаркте миокарда

При достаточно большой площади инфаркта возникают сердечная слабость и другие осложнения, приводящие к серьезным последствиям – грубому нарушению работы всей сердечно-сосудистой системы.

Инфаркт миокарда – это катастрофа, которая ставит жизнь человека под угрозу. В медицине его рассматривают как острую форму ишемической болезни сердца (ИБС), которая объединяет все состояния, сопровождающиеся недостаточным кровоснабжением сердечной мышцы. При ИБС снабжение сердечной мышцы кислородом отстает от ее фактической потребности, тогда как в норме превышает ее. В большинстве случаев просвет коронарной артерии сужается постепенно в результате образования в каком-либо участке сосуда одной или нескольких атеросклеротических бляшек. Иногда сама бляшка бывает небольшой, но на ее поверхности образуется сгусток крови, способный привести к полному или частичному закрытию просвета артерии тромбом. При чрезмерном физическом напряжении бляшка даже небольшого размера может служить существенным препятствием возросшему кровотоку, то есть способствовать развитию инфаркта миокарда.

Инфаркт миокарда нельзя рассматривать как самостоятельное заболевание: в большинстве случаев это осложнение атеросклероза коронарных артерий. Около 30 минут после тромбоза сердечная мышца еще остается жизнеспособной. Потом начинается процесс необратимых изменений в клетках, и к 3—6-му часу от начала закупорки сосуда сердечная мышца на этом участке погибает. В зависимости от размера погибшего участка выделяют крупно– и мелкоочаговый инфаркт. Если некроз (омертвение ткани) захватывает всю толщу миокарда, его называют трансмуральным. Чаще инфаркт миокарда развивается в левой половине сердца (инфаркт левого желудочка) или в перегородке, разделяющей левую половину сердца и правую. Инфаркт перегородки сердца называется септальным. Эти участки сердечной мышцы испытывают наибольшее напряжение при работе. Возможно поражение и правой половины сердца (инфаркт правого желудочка). Однако он встречается реже.