Избыточная продукция молочной кислоты при гипоксии приводит к ацидозу в клетках миокарда. В нормальных условиях рН сердечной мышцы имеет сравнительно малые величины, близкие к нижней границе нормы. Дополнительное снижение рН за счет молочной кислоты способно инактивировать множество ферментов, связанных с различными метаболическими процессами в клетке. Кроме того, углубление ацидоза и падение рН приблизительно до 6,0 при определенном кислородном дефиците (величина участка инфаркта) приводит к разрушению мембран лизосом. Приводится в действие так называемая лизосомная цитолитическая цепная реакция, состоящая в разрушении лизосомных мембран и высвобождении ферментов с их активированием в кислой среде клетки. Лизосомные ферменты, числом около 40, при рН 4-6 действуют на множество субстратов. Это приводит к повреждению важных анатомических и функциональных звеньев в клетке миокарда, среди которых и транспортная функция клеточной мембраны. За этим следует экстрацеллюлярное распространение активированных лизосомных ферментов и повреждение под их действием соседних клеток. Переход энзимов из некротизированных клеток миокарда в кровь и наличие гиперэнзимемии лежит в основе энзимных тестов для диагностики инфаркта миокарда. Несмотря на большие надежды, которые возлагались вначале на энзимные методы («энзимная биопсия миокарда»), почти все тесты имеют неспецифический характер. В связи с этим необходимо исключить другие патологические состояния, которые также приводят к гиперэнзимемии.

При гипоксии уменьшенное количество АТФ и накопление АДФ, АМФ и неорганических фосфатов стимулируют активность фосфофруктокиназы и ускоряют гликолиз. По такому же механизму увеличивается и активность фосфорилазы, разлагающей гликоген до глюкозо-1-фосфата. Стимулирующий эффект на оба фермента оказывает и освобождение катехоламинов из аноксиче-ского миокарда путем активирозания аденилциклазной системы. Продуцируемый под их влиянием циклический АМФ является важным фактором в регуляции фосфорилазной активности. Нарушенное окисление жирных «кислот в миокарде при ишемии усиливает гликолиз до уровня фосфофруктокиназной активности. В результате усиленного гликолиза в миокарде образуется больше пировиноградной кислоты, которая в анаэробных условиях редуцируется в молочную кислоту. На это влияет накопление в гиалоплазме редуцированных аденпннуклеотидов (НАД-Н2) в связи с уменьшением соотношения НАД-НАД. Н2 в митохондриях, ишемических участках продуцируется много молочной кислоты, которая высвобождается в кровь. Ферментативный спектр ЛДГ изменяется: увеличиваются анаэробные фракции фермента при пониженной общей ЛДГ-активности в зоне инфаркта. Усиление гликолиза связано с увеличением потребления глюкозы миокардом: гипоксия облегчает транспорт глюкозы через мембрану клеток миокарда и ее фосфорилирование посредством повышенной активности гексокиназы.

Количество макроэргических фосфатных соединений уменьшается. Спустя колько секунд от начала аноксии уровень КФ резко снижается в зоне ин-гГокта и в участках вокруг него. Умеренно снижается АТФ и изменяется оличество КФ — Уменьшается отношение АТФ/АМФ, которое, по данным Olson оавт является хорошим критерием эффективности окислительного фос-Фооилирования в митохондриях. Количество неорганических фосфатов увеличивается. Нарушен перенос энергии в клетке миокарда из митохондрий, где она производится, к месту ее утилизации. В основе этого не полностью выясненного процесса стоит трансфорилиро-вание Кф до АТФ под действием креатинфосфокиназы митохондрий. Клетки миокарда имеют три изоэнзима этого фермента — два гиалоплазменных и один митохондриальный. Митохондри-альный изофермент локализован во внутренней митохондриальной мембране и составляет 35-45 % от общей креатинфосфокиназной активности, сердечной мышцы. При острой гипоксии устанавливается раннее ингибирование креатинфосфокиназы митохондрий, очень чувствительной к изменениям рН. Нарушения окислительного фосфорилирования и цикла Кребса приводят к усилению гликогенолиза и анаэробного гликолиза, и оба процесса протекают преимущественно в гиалоплазме клеток миокарда. Запасы гликогена в ишемическом миокарде быстро снижаются. Уменьшение гликогена может определяться только через 5 мин после начала гипоксии. Усиление гликогенолиза и гликолиза достигается путем изменения активности некоторых ферментов, участвующих в них. Баланс между АТФ и продуктами его распада — АДФ, АМФ и неорганическими фосфатами — имеет первостепенное значение для интенсивности этих процессов. АТФ подавляет активность двух ферментов: фосфофруктокиназы и фосфорилазы. Первый из них играет регулирующую роль в контроле гликолиза в различных условиях.

Электронно-микроскопические исследования у животных различных видов показывают, что при острой гипоксии и аноксии сердечной мышцы изменения в клетке миокарда начинаются с митохондрий, за ними следуют альтеративные изменения в других субклеточных структурах. Последним звеном в этой цепи являются лизосомы с экстрацеллюлярным появлением активизированных лизосомных ферментов и повреждением в результате их прямого действия соседних здоровых клеток. Недостаточность кислорода очень быстро нарушает функцию митохондрий миокардной клетки. Аноксия или острая гипоксия в течение 5 мин приводит к необратимым изменениям в активности ферментов митохондрий. Если они продолжаются 15-20 мин, то наступает набухание митохондрий, углубление кислородной недостаточности приводит к дезорганизации и разрушению их структур. Самые ранние изменения наблюдаются в оксиредуктазных системах митохондрий. В отсутствие или при недостаточности кислорода (терминальный электронный акцептор) они задерживаются в редуцированном состоянии. Быстрее всего нарушается окисление цитохрома А с последующим замедлением электронного транспорта в дыхательной цепи и блокированием окислительного фосфорилирования. Гистохимичееки устанавливается сниженная активность сукцинатдегидрогеназы. В митохондриях накапливается относительно больше редуцированных никотиновых и флавиновых коферментов, что нарушает нормальное течение превращений в цикле Кребса. Активность малатдегидрогеназы обнаруживается сниженной до 60% от нормальных ее величин при одновременном нарушении ее изоферментного спектра. Таким образом, в основном нарушены окислительные процессы, производящие энергию для нормальной активности сердечной мышцы,- окислительное фосфорилирование и цикл лимонной кислоты. Коэффициент Р/О снижен более чем на 50% от нормы.

Возможно что миокард при сердечной недостаточности не в состоянии поддерживать физиологический уровень внутриклеточного циклического АМФ из-за нарушенного его синтеза при сохраненной способности его распада. Механизм сниженной активности аденилциклазы остается невыясненным. Исследования показывают, что это не является результатом обеднения катехоламиновых депо, так как истощение последних путем генерации сердечной мышцы у экспериментальных животных не приводит к снижению активности аденилциклазы. При последующем подтверждении этих наблюдений можно было бы принять, что существует двойной биохимический дефект в адренергической стимуляции миокарда при сердечной недостаточности. Кроме снижения норадреналиновых депо, имеется и пониженная способность к синтезу циклического АМФ, важного медиатора катехоламиновых эффектов. При сердечной недостаточности застойного характера может наблюдаться повышенная активность некоторых энзимов в крови. Активность глютаматоксалуксусной трансаминазы (ГОТ) слабо или умеренно повышена у 12-25% больных с хронической сердечной недостаточностью. Активность глютаматпирувантной трансаминазы (ГПТ) увеличена приблизительно в 11% случаев, почти исключительно при правожелудочковой сердечной недостаточности. Повышенная трансаминазная активность, вероятнее всего, связана с переполнением печени кровью и появлением центролобулярных некротических изменений при сердечной недостаточности застойного характера. Независимо от типа сердечной недостаточности отмечается и повышенная активность щелочной фосфатазы, в некоторых случаях до 15-20 Е по Bodansky. Относительно активности креатинфосфокиназы (КФК) при сердечной недостаточности застойного типа имеются противоречивые данные. В большинстве исследований не определяется повышенная КФ-активность при сердечной недостаточности. Вместе с тем, однако, имеются данные о слабом повышении энзимной активности в некоторых случаях.